柴油电喷计量单元在什么位置(重卡_柴油车_国六技术路线)

国六排放法规已经颁布，这是国家为了蓝天保卫事业而必将实施的一项政策，随着政策的实施落地，国六车型的到来，必将对维修服务人员的技术能力带来新的挑战，为了满足大家对国六车辆求知若渴的欲望，本文为您准备了国六知识的盛宴。

国六排放法规：

一、商用车发动机各阶段排放标准限值规定：

由图可见，国六排放法规主要还是降低NOx和PM的排放，法规的实施不仅仅对排放限值提出要求，同时对未能达到排放限值要求的车辆做到严厉监控，对车辆的驾驶性能进行限制，初级为限扭，严重的限速20km/h（跛行模式）。

二、“国六”排放法规与“国五”排放法规相比：

1、苛刻的NOx限值 ：

国五阶段NOx的限值是2.0g/kWh，国六阶段要求将为0.4g/kWh；

2、PN、NH3限值的要求：

对颗粒物的排放浓度（PM）以及个数（PN）要求大大提高，NH3限值的要求需要增加氨捕集器（ASC）；

3、稳态工况(WHSC）/瞬态工况（WHTC）两种工况试验循环要求；

4、增加发动机台架非标准循环（WNTE）、整车车载道路试验（PEMS）非标准测试循环 ；

5、排放耐久与质保期 ；

6、为了保证国六排放实施，法规实施了4个方面的保障措施：

◆精细的OBD要求；

◆ 整车PEMS：整车成为排放监管对像；

◆远程排放监测；

◆ 符合性核查：主管部门可抽查厂家、 4S店、客户等车辆 ；

国六博世系统概述：

国六发动机电控单元ECU、进气系统、燃烧系统、排气系统都发生了变化。

一、电控单元ECU:为满足更严格的排放法规和越来越多的功能，Bosch ECU针对国六进行了更新换代。

◆轻型商用车ECU：

◆重型商用车ECU：

二、国六发动机进气系统：空气流量计、涡轮增压器、进气中冷、节流阀（TVA）、进气压力和进气温度传感器、废气再循环阀（EGR阀）、EGR冷却器 。

◆HFM空气流量计：

多用于乘用车和部分轻型卡车，安装在空滤后，增压前，对小的空气流量计算比较精准。

注意：安装时稳流管方向与进气方向保持一致。

◆PFM空气流量计：

适用于大排量的重型车，安装在增压器之后，根据孔板前后压差计算流速，确定新鲜空气体积。

◆涡轮增压器：

对于国六的发动机大多配置可调涡流增压器，通过阀门的调节控制进入涡轮的废气量，改变涡轮转速来控制增压端的增压压力。

三、国六发动机燃烧系统：主要有高压共轨系统、发动机正时系统、排气氧浓度传感器。

◆高压共轨系统两个控制参数，高压油轨的压力和喷油器开启时间；

◆高压油轨压力的两种控制方式，高压油泵内的计量单元和高压油轨控制阀来控制；

◆重型商用车大多使用高压油泵计量单元控制轨压；

◆乘用车和部分轻型商用车会配置两种控制方法，用轨压控制阀快速降压，用高压油泵计量单元快速加压。

◆正时系统是通过凸轮轴和曲轴传感器信号组合完成。

◆排气氧浓度传感器主要是用于喷油量的闭环控制以及老化后的修正。

四、国六排气后处理系统：包括氧化催化器（DOC），DOC前温度传感器，DOC前燃油喷射系统（HCI），颗粒捕集器（DPF），DPF前温度传感器，DPF两端压差传感器，还原催化器（SCR），尿素喷射系统，SCR前NOx传感器，氨捕集器（ASC），ASC后NOx传感器，颗粒传感器（PM）。

◆在国五只有SCR的基础上，后处理需增加DOC、DPF和ASC，才能满足国六阶段的排放要求；

◆需要增加系列传感器、执行器和闭环控制策略，以支持DOC-DPF-SCR的监测、控制和正常工作。

国六发动机技术路线：

一、重汽国六发动机技术路线：

1、发动机型谱：

2、技术路线：

◆发动机部分：

① 1800bar共轨系统

② 单级WGT+旁通阀控制

③ 电控进气节流阀

④ TFI4压差式空气流量传感器

⑤ 冷却EGR，热端EGR阀

◆后处理部分：

① DOC+cDPF+SCR+ASC

② cDPF再生：被动+主动HCI

注：cDPF--壁流式催化型颗粒捕集器,集成DPF与DOC功能于一体，作为壁流式DPF对排气中的颗粒物进行过滤，同时作为DOC对NOx和一氧化碳（CO）、碳氢化合物等排气成分进行催化氧化。

3、MCO7发动机传感器布置：

4、MC11发动机传感器布置：

二、潍柴国六发动机技术路线：

1、技术路线：

国六主要新增DOC、DPF后处理系统（ASC集成在SCR内后端）；潍柴9H及以上排量发动机不带EGR系统，9H以下排量发动机带EGR系统。

2、WP4.1N/WP4.6N后处理系统：

共4个排温传感器、1个压差传感器、1个尿素喷嘴、2个NOx传感器（N系列发动机没有HCI碳氢喷射系统）。

3、WP9H/10H/WP12/WP13箱式后处理系统：

共4个排温传感器、1个压差传感器、1个尿素喷嘴、1个NOx传感器。

4、潍柴国六气体机技术路线：

①稀薄燃烧+DOC+SCR

②当量燃烧+TWC

③当量燃烧+EGR+TWC

潍柴欧VI天然气发动机采用当量+EGR+三元催化后处理器路线。

潍柴主要燃气产品：WP4.6N、WP7、WP10H、WP13

当量燃烧：

理论上每千克燃料完全燃烧时需要空气的质量，这种空气和燃料的比例称为化学当量比 ,按发动机进气的过量空气系数λ，天然气发动机的燃烧方式可以分为稀薄燃烧（λ＞1）和当量燃烧（λ=1）.由于稀薄燃烧的热负荷相对小，经济性好及总成本较低，在欧三、欧四甚至欧五排放阶段，稀薄燃烧+催化氧化后处理器是大多数厂家采用的技术路线。到欧六阶段，由于NOx限值大为降低，稀薄燃烧需要加上SCR后处理器，成本大为增加，而当量燃烧可以更容易地实现低排放，所以国际上主流技术路线分为两种：

◆稀薄燃烧+DOC催化氧化+SCR（选择性催化还原技术） ◆当量燃烧+EGR（废气再循环）+TWC（三元催化后处理）如果热负荷能承受，可不需要EGR。

国六发动机新增零部件

一、博世系统新增零部件：

1、电控单元ECU：

◆国六阶段，轻型商用车大部分排放路线同时使用EGR+DOC+DPF/SCR，原来国五的EDC17C81仍可以用，同时新增了154引脚6MB刷写速度的MD1CC878电脑板。

◆对于重型商用车，其ECU将由之前的154引脚6MB刷写速度的EDC17CV44/54 ECU切换到336引脚8MB刷写速度MD1CE100 ECU或MD1CE100降配版240引脚，6MB刷写速度的MD1CE108 ECU。

2、DPM碳氢喷射系统：

布置于DOC上游，主要作用是向排气管喷射燃油，经过DOC催化器氧化，提升排气温度600℃左右，燃烧DPF颗粒捕集器累积的颗粒物，DPF再生时开始喷射，燃油喷射量由DOC前后温度传感器信号计算。

发动机的低压油路提供4-8巴的燃油压力，当有再生请求时，截止阀开启，燃油计量阀输送燃油至喷射单元，喷射单元是一个机械阀，当燃油压力大于2.65巴时 ，机械阀向排气管喷燃油。

◆燃油计量单元实物图：

◆燃油计量单元示意图：

注：燃油计量单元内部油道如图红色箭头指示。

◆燃油喷射单元：

3、DOC氧化型催化器：

在国六系统中，DOC作用至关重要，其主要作用有以下三点：

1）降低HC排放：将尾气中未燃烧的HC、润滑油HC氧化为H₂O、CO₂；

2）将NO氧化为NO₂:NO₂将DPF捕集的碳颗粒氧化为气态的CO₂；

3）氧化喷入排气管的燃油：氧化柴油放热使DPF温度升高，DPF内碳与氧气反应生成CO₂；

4、DPF柴油颗粒捕捉器：

用于捕集尾气中的颗粒，以满足国六排放对颗粒数量（PN)的要求

DPF是一个壁流式的过滤器，相邻间隔的通道在两端分别堵住，通道之间存在滤网，尾气流经滤网时，碳颗粒物被拦截，这样可以在较短的行程距离完成较高效的过滤，其形式可见下图。

颗粒捕集持续发生，DPF内颗粒会越积越多最终堵塞DPF，必须通过再生的方式清除碳颗粒。DPF再生方式分被动再生、主动再生两种。

◆DPF再生策略：

DPF清理积碳的2种技术路线：

被动再生：300℃左右NO₂氧化碳为CO₂；

主动再生：600℃左右O₂氧化碳为CO₂ ；

若想更详细了解DPF工作原理请您点击前期文章（什么是DPF？即将到来的国六排放！）

5、国六主流尿素喷射系统：

国六阶段，SCR催化还原不可或缺，博世主流尿素喷射系统是博世6-5和2.2 ，控制系统功能可以集成在发动机ECU里，也可以采用独立尿素喷射控制单元DCU，国六ECU与BOSCH 后处理部件的匹配如下。

◆对于轻型卡车，一般用EDC17C81，MD1CS089，MD1CC878 配流量为5.4kg/h的Dnox6-5系统；

◆对于重型卡车，一般用MD1CE108，MD1CE100配流量为7.2kg/h的Dnox2.2系统。

6、国六后处理系统传感器：

6.1 国六管式后处理：

6.2 国六箱式后处理：

6.3 排温传感器（T4、T5、T6、T7 ）

国六排温传感器由两种控制形式：ECU直接控制，CAN线控制排温传感器模块。

控制器接收四个温度传感器信号，通过CAN线和ECU通讯。

6.4 PM颗粒物传感器（累积传感器）

传感器电极表面颗粒物的积累，会导致电学性质（电阻、电容）发生变化，用来测量DPF发生故障时颗粒物的排放，监控DPF效率，内部集成电加热，氧化除烟灰再生，CAN数据通讯。

6.5 压差传感器：

通过DPF上游和下游压差测量（∆P），估算DPF累积的碳烟颗粒质量，当DPF积碳过多时，压差高的故障会被激活，禁止DPF主动再生。

◆压差传感器示意图：

6.6 尿素箱温度液位浓度集成传感器：

通过CAN通讯发送液位、浓度、温度信号给ECU。

尿素浓度测量利用声波在不同浓度的尿素溶液中传播速度不同，测量同一段距离的声波反弹时间，计算传播速度来判断尿素浓度。

二、重汽国六发动机新增零部件介绍：

1、EGR阀：

采用了EGR技术的发动机新增有EGR阀，潍柴国六9H机型及以上排量发动机不带EGR，而重汽国六曼系列MC07/MC09/MC11/MC13均采用了EGR。

◆EGR阀作用：降低燃烧峰值温度、降低氧的浓度，抑制NOx生成。

◆EGR阀默认状态：全关（0%）。

◆EGR阀驱动方式：MC11\\09是CAN线控制EGR ， MC13\\07是电控气动EGR。

◆CAN线控制EGR阀：当ECU刷写程序后，需要重新上下一次电，使CAN EGR正常工作，EGR具有自清洁功能。

◆电控气动EGR：需要保证EGR阀供气，钥匙下电后ECU执行自清洁功能，即主动摆动阀片3次。

2、进气节流阀TVA：

TVA阀作用：开度的控制是基于期望的进气压力值的闭环控制。

1）通过控制阀片开度，控制发动机进气流量，有效控制空燃比，进行热管理。

2）DPF再生时提升发动机排温。

TVA阀默认状态：全开（0%）

TVA阀驱动方式：H桥

TVA阀何时工作：低负荷低转速、再生工况。

3、TFI4压差式空气流量传感器：

◆特性

①主要优势优化了 -50℃～250℃温度补偿测试。

②CAN 通讯，测量精度高。

③特殊设计保证了基于压差传感器的非常低的漂移。

④由于测量值受到文丘里管前管路走向的影响，不同变型车需要校对发动机进气模型。

◆传感器原理：

◆传感器安装位置：

不同发动机文丘里管，不允许随意换装！

4、电控放气阀增压器WGT：

◆在中冷后和增压器旁通阀之间装有一个脉冲电磁阀(增压压力控制阀）。

◆放气阀可以在低负荷下开启，实现废气旁通，提高尾气排温。

◆基于期望的中冷后压力值的闭环控制。

三、潍柴国六发动机新增零部件介绍：

1、潍柴文丘里压差传感器：

文丘里压差传感器安装在文丘里流量计上，文丘里流量计安装在EGR单向阀之后的进气管路上。目前WP4.1N、4.6N、WP7进排气同侧/异侧均采用压差传感器。

测量原理：

废气流经文丘里管的喉口时，会在喉口前后产生压力差，废气流量越大，产生的压差越大，文丘里压差传感器可以精确测量压差，并反馈给ECU；ECU根据EGR冷却后温度传感器、进气压力传感器、文丘里压差传感器等信号计算出废气流量。

2、MAF空气流量传感器：

MAF传感器安装在稳流管上，其总成安装在空压机取气后，油气分离器回气口前的进气管路上；注意稳流管安装方向。

测量原理：

MAF传感器为热膜式进气流量传感器，是EGR技术路线的重要部件。它根据流经传感器不同流量的气体带走不同热量，在传感器芯片上产生温度梯度，并通过内部电路将温度梯度转换为频率信号；ECU接收频率信号通过数据标定的频率与流量特性曲线，得到相对应的进气流量值。

传感器相关故障：

1、电路故障：简单断路短路等；

2、CAN故障：PM、Nox、尿素质量/液位/温度传感器硬件采用了CAN通讯；

3、传感器自诊断故障：如PM传感器自诊断温度过高等；

4、 合理性故障：指传感器失效或系统出现问题导致测量值不合理；

其中合理性故障，当传感器发生漂移，或传感器安装错误后，或者系统出现问题导致测量值不合理时，会导致合理性故障报出。合理性故障国五较少，但在国六阶段，基本上所有传感器和执行器都需要诊断，如发生合理性类故障，则需要排查误安装、系统故障、传感器自身漂移、CAN干扰等。