康明斯_国六_UL2.2尿素泵_后处理_结构与原理.pdf

康明斯UL2.2尿素泵—系统部件及结构 康明斯SCR 国四、国五阶段尿素泵叫做UA2,ureaair-assist气助式喷射系统， 国六阶段采用UL2urea-liquid非气助式尿素喷射系统！此款尿素泵分成两部分组 成，尿素泵部件总成与喷射阀部件总成。工作原理与天纳克尿素泵类似，尿素泵采 用容积式液泵设计，电机与尿素液分开。 系统布局 1、尿素泵部件介绍 尿素泵主要由泵体、主滤芯、尿素泵防冻胶套、主滤芯外壳四部分组成 （如图所示） 泵体：泵电机转速在800-3500RPM；起来后为整个尿素管路提供压力； 泵电机集成在PCB板上，PCB板内置有EPRV 阀，使用EPRV 阀控制尿素泵的最大输出 压力 （不采用机械减压阀），尿素路进出口单向阀采用弹簧阀设计可提高尿素大流量下的耐 久性也不易被堵塞、卡滞。 主滤芯：主要过滤作用，可过滤尿素内的杂质 （达30um ） 。 尿素泵防冻软胶套：当泵关闭时，压力衰减至 100Kpa,主滤上有大量残余尿素如温度低至 -11°C,尿素水溶液发生结冰现象，软胶套可以起到提升抗冻能力的作用。主滤芯外壳：起 到固定主滤芯、软胶套的作用；尿素泵自身也有强大的解冻能力，在尿素泵中部有发动机冷 却水进行循环,冷却水直接通过金属结构的热传导特性给泵内尿素解冻。 2、喷射阀内部结构 2、喷射阀 喷射阀部件总成由三部分组成尿素喷射阀、尿素压力传感器、喷射阀壳体 尿素喷射阀：定时定量的喷射尿素，使尿素雾化后喷入混合器。 尿素压力传感器：实时监测当前的尿素压力，与泵电机形成尿素路的闭环控制。 喷射阀壳体：通过发动机排气对喷射阀进行解冻，喷射阀壳体采用金属结构。当尿素系统解 冻完成时，尿素循环对喷嘴进行冷却确保喷射阀不被烧毁。 国四、国五阶段采用纯机械式喷嘴，国六阶段UL2.2尿素系统采用电控式喷嘴。博世系统尿素喷 嘴，通过冷却液循环冷却尿素喷嘴，UL2.2系统则通过尿素循环对喷嘴进行冷却。 康明斯UL2.2尿素后处理一工作原理 UL2.2系统按照工作流程划分，可分为5个阶段 分别是：待机准备阶段、预注阶段、计量喷射阶段、延迟阶段 （根据喷嘴温度确定是否 延迟）、关闭阶段。 1 待机准备阶段：钥匙开关打开，系统自检，解冻完成，等待预注命令； 2 预注阶段：满足预注条件，尿素泵开始工作减压。开环建压到6bar后，进入 闭环控制， 建压到8.5bar左右。电机持续工作，维持压力，冷却喷射阀； 3 计量喷射阶段：闭环控制状态，电机维持工作保持压力在7.5bar-9.5bar,ECM按照需 求控制喷射阀喷射量； 4 延迟阶段：ECM给延迟冷却喷嘴指令； 5 关闭阶段：尿素泵电机停止工作，泵内压力自然释放。 1、待机准备阶段 1. 待机准备阶段 钥匙打开，系统自检，待机阶段持续 1秒当以下状态都满足时，会收到预注命令： 1.发动机处于运转状态 2. 尿素罐温度高于-4°C 3. 无后处理相关故障 （尿素罐/泵/喷射阀等相关故障） 4.质量传感器监测到尿素浓度32.5%±2% 5.系统 （尿素罐/泵，喷射阀,尿素管线）解冻完成 2、预注建压过程 接收到预注命令后，泵电机开始运转，喷射阀保持关闭； 开环控制； ECM 向泵下达命令； 尿素泵电机90%的占空比来建立尿素压力； 当压力达到预设的限制6bar后尿素泵电机转由闭环控制; 闭环控制； ECM继续控制尿素泵电压运转建立目标压力8.5bar左右； 预注成功后，不管喷射阀是否开启喷射，喷射单元都将持续运转; 保持喷射系统尿素压力； 对喷射阀进行冷却。 3、喷射阶段 3、喷射阶段 喷射条件，同时满足以下条件： 1.DEF 压力 850±100Kpa； 2.SCR进出口平均温度超过200 °C 根据车型）； （ 3. 没有SCR系统的现行故障码； 4. 满足发动机负荷的要求 （氮氧化物的排放要高过一定值）； ECM根据发动机状态 （排温，废气流量，Nox值）等计算出喷射量，控制喷射阀喷射尿素 到混合器； 即使计算的喷射量为0,尿素泵电机依旧运转以冷却喷射阀和维持泵压力； ePRV 阀工作原理 如果在喷射阀压力传感器监 测 不到压力或者压力过低的情 况下，ECM会提高泵转速指令， 以提高喷射压力。ePRV 阀通过 泵的 转速和电流来计算喷射压 力，如 果压力超过限值，ePRV