排气处理的功能要求, 概述要点
• 电路 87M (发动机管理系统开启)
• 发动机运行
排气处理, 概述
排气处理的任务是减少以下废气排放物:
• 氮氧化物 (NOx)
• 碳氢化合物 (HC)
• 一氧化碳 (CO)
• 炭烟微粒
以下子功能可帮助减少污染物:
• 进气道关闭 (EKAS)
• 柴油微粒滤清器 (DPF)
• 废气再循环 (EGR)
• AdBlue® 雾状尿素水溶液还原剂的喷射 (采用 BlueTEC 选择性催化还原 (SCR) 柴油机排气处理技术/代码 (U77))
共轨喷射系统柴油机 (CDI) 控制单元 (N3/9) 读取以下信号:
• 选择性催化还原 (SCR) 催化转换器上游的温度传感器 (B16/15) (采用 BlueTEC (选择性催化还原 (SCR)) 柴油机排气处理技术/代码 (U77))
• 催化转换器上游的温度传感器 (B19/7)
• 柴油微粒滤清器上游的温度传感器 (B19/9)
• 涡轮增压器 (ATL) 上游的温度传感器 (B19/11)
• 柴油微粒滤清器 (DPF) 压差传感器 (B28/8)
• 催化转换器上游的氧传感器 (G3/2)
• 前部信号采集及促动控制模组 (SAM) 控制单元 (N10/6), 通过车内控制器区域网络 (CAN) (控制器区域网络总线 B 级 (CAN B)), 电子点火开关控制单元 (N73), 悬挂 FlexRay (Flex E), 传动系统控制单元 (N127) 和传动系统控制器区域网络 (CAN) (CAN C1) 传送的车外温度
• 柴油微粒滤清器下游的氮氧化物 (NOx) 传感器控制单元 (N37/7); 柴油微粒滤清器下游的氮氧化物 (NOx) 传感器 (N37/7b1) 的信号, 通过传动系统传感器控制器区域网络 (CAN) (控制器区域网络总线 I 级 (CAN I)) (采用 BlueTEC (选择性催化还原 (SCR)) 柴油机排气处理技术/代码 (U77)) 传送
• 选择性催化还原 (SCR) 催化转换器下游的氮氧化物 (NOx) 传感器控制单元 (N37/8); 选择性催化还原 (SCR) 催化转换器下游的氮氧化物 (NOx) 传感器 (N37/8b1) 的信号, 通过传动系统传感器控制器区域网络 (采用 BlueTEC (选择性催化还原 (SCR)) 柴油机排气处理技术/代码 (U77)) 传送
排气处理的功能顺序
排气处理中包括以下子系统:
• 氧化催化转换器的功能顺序
• 柴油微粒滤清器 (DPF) 的功能顺序
• 选择性催化还原 (SCR) 催化转换器的功能顺序 (采用 BLUETEC (选择性催化还原 (SCR)) 柴油机排气处理技术/代码 (U77))
• 进气口关闭的功能顺序
氧化催化转换器的功能顺序
氧化催化转换器减少碳氢化合物 (HC), 一氧化碳 (CO) 和氮氧化物 (NOx) 的量, 对于装配柴油微粒滤清器的车辆, 还通过二次燃烧产生柴油微粒滤清器 (DPF) 燃油再生阶段所需的热量.
柴油微粒滤清器 (DPF) 的功能顺序
柴油微粒滤清器由碳化硅制成的蜂窝式陶瓷滤清器壳体组成, 其上镀有稀有金属铂.
柴油微粒滤清器的通道在前部和后部交替打开, 并通过蜂窝式滤清器壳体的多孔滤清器壁彼此分开.
通过氧化催化转换器的预清洁废气流入向前打开的柴油微粒滤清器 (DPF) 的通道中, 然后通过蜂窝式滤清器壳体的多孔滤清器壁流入向后打开的通道中. 此后, 经清洁和过滤的废气通过排气系统排出. 炭烟微粒留在柴油微粒滤清器 (DPF) 蜂窝式滤清器壳体内.
如果炭烟微粒的含量超过特性图中的设定值, 只要满足燃油再生的必要条件, 共轨喷射系统柴油机 (CDI) 控制单元就会开始燃油再生阶段. 共轨喷射系统柴油机 (CDI) 控制单元通过柴油微粒滤清器 (DPF) 压差传感器接收柴油微粒滤清器 (DPF) 中的炭烟颗粒含量.
燃油再生通过排气温度的周期性升高进行. 为此, 共轨喷射系统柴油机 (CDI) 控制单元启用以下功能:
• 通过喷油器 (Y76) 进行一次额外的后喷射
• 通过传动系统局域互联网 (LIN) (LIN C1) 经预热输出级 (N14/3) 到预热塞 (R9) 的柴油微粒滤清器 (DPF) 预热功能
• 由完全集成式变速箱控制单元 (C1Y3/8n4) (装配 7 速自动变速箱 (7G-TRONIC)/代码 (421) 或装配 9 速自动变速箱 (9G-TRONIC)/代码 (421)) 通过传动系统控制器区域网络 (CAN) 进行的换档线位移
通过升高排气温度, 保留在柴油微粒滤清器 (DPF) 中的炭烟微粒大多被烧掉而产生二氧化碳 (CO2). 产生的灰分留在柴油微粒滤清器 (DPF) 中.
在燃油再生期间, 由涡轮增压器 (ATL) 上游的温度传感器和柴油微粒滤清器上游的温度传感器监测排气温度.
柴油微粒滤清器 (DPF) 压差传感器通过柴油微粒滤清器 (DPF) 上游和下游的排气压力管路确定柴油微粒滤清器 (DPF) 上游和下游排气压力之间的压差. 共轨喷射系统柴油机 (CDI) 控制单元利用特性图根据计算得到的压差和排气质量确定柴油微粒滤清器 (DPF) 中的炭烟微粒含量. 柴油微粒滤清器 (DPF) 需要进行保养时, 由仪表盘 (A1) 中的发动机诊断指示灯符号通过传动系统控制器区域网络 (CAN), 传动系统控制单元, 底盘 FlexRay, 电子点火开关控制单元和用户界面控制器区域网络 (CAN) (CAN HMI) 发出信号.
在短途行程中, 再生中断并分配到数个行驶循环中. 这意味着将会产生更多的加热阶段, 直至达到所需的燃油再生温度. 燃油再生进行时不会引起用户注意.
选择性催化还原 (SCR) 催化转换器的功能顺序 (采用 BLUETEC (选择性催化还原 (SCR)) 柴油机排气处理技术/代码 (U77))
发动机排出的废气在氧化催化转换器, 柴油微粒滤清器 (DPF) 和还原催化转换器 (选择性催化还原 (SCR) 催化转换器) 中进行清洁.
氧化催化转换器中的氧化过程将一氧化碳 (CO) 和碳氢化物 (HC) 转化为二氧化碳 (CO2) 和水 (H2O). 柴油微粒滤清器由碳化硅制成的蜂窝式陶瓷滤清器壳体组成, 其上镀有稀有金属铂.
AdBlue® 雾状尿素水溶液还原剂在选择性催化还原 (SCR) 催化转换器的上游喷射, 通过热解 (热媒化学反应) 和水解 (水媒化学反应) 转化为氨气 (NH3).
AdBlue® 雾状尿素水溶液计量阀 (Y129) 与选择性催化还原 (SCR) 催化转换器之间存在一个混合元件. 该元件能够改进 AdBlue® 雾状尿素水溶液还原剂的水解效果, 并确保 AdBlue® 雾状尿素水溶液在选择性催化还原 (SCR) 催化转换器上游更均匀地分布.
在选择性催化还原 (SCR) 催化转换器中, 废气中包含的氮氧化物 (NOx) 连同氨气 (NH3) 一起转换为氮气 (N2) 和水 (H2O).
共轨喷射系统柴油机 (CDI) 控制单元根据特性图计算需要的还原剂量, 然后通过传动系统传感器控制器区域网络 (CAN) 将其发送至 AdBlue® 雾状尿素水溶液控制单元 (N118/5). 然后, 该控制单元通过 AdBlue® 雾状尿素水溶液计量阀喷射 AdBlue® 雾状尿素水溶液还原剂, 喷射量根据特性图计算得出.
废气中氧化氮 (NOx) 成分的转化率取决于温度, 最高为 80%. 炭黑减少了 99% 左右.
如果达到 AdBlue® 雾状尿素水溶液罐中的加注液位 "存量" (Reserve), 则驾驶员会听到声讯警告, 同时, 仪表盘上会显示信息, 通知驾驶员找到授权服务中心并执行必要的保养工作.
如果 AdBlue® 雾状尿素水溶液罐中达到加注液位 "空" (empty), 则会通过计算机模块检查加注液位 "空" 的合理性. 如果合理性检查同样得出加注液位 "空" (empty), 就会同时发出声讯信号, 在共轨喷射系统柴油机 (CDI) 控制单元的故障码存储器中生成一个条目, 并且促动仪表盘中的发动机诊断指示灯符号. 然后, 驾驶员可以进行最多 20 次发动机起动, 每次起动的假定行程为 32 公里. 剩余起动次数显示在仪表盘中. 经过剩余的几次 "起动" 之后, 车辆将无法起动.
进气口关闭的功能顺序
进气口关闭 (EKAS) 在发动机全负荷状态下使气旋与空气质量之间达到最佳关系.
共轨喷射系统柴油机 (CDI) 控制单元读取以下信号, 以进行进气道关闭:
• 发动机油温度传感器 (B1)
• 大气压力传感器 (集成在共轨喷射系统柴油机 (CDI) 控制单元中), 用于获取大气压力
• 油门踏板传感器 (B37), 获取负荷检测
• 曲轴霍尔传感器 (B70), 测量发动机转速
对输入信号进行评估之后, 共轨喷射系统柴油机 (CDI) 控制单元通过脉冲宽度调制 (PWM) 信号促动进气口切断促动马达 (M55). 在较低的发动机转速和发动机负荷范围内, 每个气缸的一个进气道 (每缸有 2 个进气道) 通过进气道关闭风门关闭.
因此, 打开的进气道中的流量增加. 这会产生更高的旋涡, 从而产生更好的涡流效果. 这样改善了燃烧, 并且还有助于减少废气中的炭烟微粒.
随着发动机转速和负荷增加, 闭合的进气口持续开启, 从而可以使发动机每个运转阶段的空气涡流和空气质量间的关系尽可能达到最佳. 这样, 排气特性和发动机性能得到优化.
如果电源电压出现故障或断路, 弹簧作用力就会将风门打开.
引用的文档
- gf0716p9997ogs 共轨喷射系统柴油机 (CDI) 的系统部件概述