《關(guān)于重型柴油車國(guó)六排放產(chǎn)品確認(rèn)工作的通知》，重型柴油車 國(guó)六
chanong
國(guó)六廢氣法規(guī)已頒布。這是國(guó)家保護(hù)藍(lán)天必須實(shí)施的政策。隨著政策的實(shí)施，國(guó)VI車型的出現(xiàn)必將對(duì)維修服務(wù)人員的技術(shù)能力帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。為了滿足您對(duì)國(guó)六車輛的知識(shí)渴求，本文將為您提供豐富的國(guó)六知識(shí)。
國(guó)六排放法規(guī)： 1、商用車發(fā)動(dòng)機(jī)各階段排放標(biāo)準(zhǔn)限值：
從圖中可以看出，國(guó)六廢氣法規(guī)的主要著眼點(diǎn)是減少NOx和PM排放，而在執(zhí)行法規(guī)時(shí)，不僅強(qiáng)制遵守排放法規(guī)，而且還淘汰了不符合排放標(biāo)準(zhǔn)的車輛。不符合排放法規(guī)的，我們嚴(yán)格監(jiān)控和打擊。車輛行駛性能的限制，主要是扭矩限制，嚴(yán)格的速度限制為20公里/小時(shí)（跛行模式）。 2、“國(guó)六”與“國(guó)五”排放法規(guī)對(duì)比： 1、嚴(yán)格的NOx限值：國(guó)內(nèi)V階段NOx限值為2.0g/kWh，國(guó)VI階段要求為0.4g。 /kWh； 2. PN和NH3限值要求：顆粒物排放濃度（PM）和數(shù)量（PN）要求已顯著提高。NH3限值要求要求增設(shè)氨捕集器（ASC）。穩(wěn)態(tài)工況（WHSC）/瞬態(tài)工況（WHTC）兩個(gè)工況測(cè)試循環(huán)要求； 4、增加發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架非標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)（WNTE）和車輛道路試驗(yàn)（PEMS）非標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試循環(huán)。排放耐久性和質(zhì)量保證期6. 為確保國(guó)VI排放的實(shí)施，法規(guī)實(shí)施了四項(xiàng)安全措施： 詳細(xì)的OBD要求； 車輛PEMS：整車有排放監(jiān)測(cè)； 遠(yuǎn)程排放監(jiān)測(cè)； 合規(guī)性核查：主管部門可以對(duì)生產(chǎn)廠家、4S店、客戶等車輛進(jìn)行抽查。
國(guó)VI博世系統(tǒng)概述：
國(guó)六發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元ECU、進(jìn)氣系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)均已更換。 1、電子控制單元ECU: 博世ECU已更新至國(guó)六，以滿足更嚴(yán)格的排放法規(guī)和越來(lái)越多的功能。小型商用車ECU：
大型商用車ECU：
2、國(guó)六發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)：空氣流量計(jì)、渦輪增壓器、進(jìn)氣中冷器、節(jié)氣門（TVA）、進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣溫度傳感器、廢氣再循環(huán)閥（EGR閥）、EGR冷卻裝置。 HFM空氣流量計(jì)：主要用于乘用車和部分輕卡，安裝在空氣濾清器之后、增壓之前，可以更準(zhǔn)確地計(jì)算分鐘空氣流量。
注意：安裝時(shí)整流管方向必須與進(jìn)風(fēng)口方向一致。 PFM空氣流量計(jì)：非常適合大排量重型車輛，安裝在增壓器之后，根據(jù)孔板前后的壓力差計(jì)算流量，從而確定新鮮空氣量。
渦輪增壓器：大多數(shù)國(guó)六發(fā)動(dòng)機(jī)都配備了可調(diào)式渦輪增壓器，通過(guò)氣門調(diào)節(jié)來(lái)控制進(jìn)入渦輪的廢氣量，并改變渦輪轉(zhuǎn)速來(lái)控制增壓端的增壓壓力。
3、國(guó)六發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)：主要包括高壓共軌系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)系統(tǒng)、排氣氧濃度傳感器。 高壓共軌系統(tǒng)兩種控制參數(shù)，高壓軌壓力和噴油器開(kāi)啟時(shí)間； 高壓系統(tǒng)中計(jì)量單元控制的高壓軌壓力、壓力油泵和高壓軌控制閥兩種控制方式； 大型尺寸大多數(shù)商用車采用高壓油泵計(jì)量裝置來(lái)控制軌壓； 乘用車和部分輕型商用車配備了采用軌壓控制的兩種控制方式，一個(gè)閥用于快速減壓，一個(gè)用于高壓油泵計(jì)量裝置用于快速增加壓力。 正時(shí)系統(tǒng)是由凸輪軸傳感器信號(hào)和曲軸傳感器信號(hào)共同完成的。 排氧濃度傳感器主要用于噴油量閉環(huán)控制和老化修正。
4、國(guó)六排氣后處理系統(tǒng)：包括氧化催化器（DOC）、DOC前溫度傳感器、DOC前燃油噴射系統(tǒng)（HCI）、顆粒捕集器（DPF）、DPF前溫度傳感器、DPF傳感器之間的壓差、還原催化轉(zhuǎn)化器(SCR)、尿素噴射系統(tǒng)、SCR 前NOx 傳感器、氨捕集器(ASC)、ASC 后NOx 傳感器、顆粒物傳感器(PM)。
在僅國(guó)五SCR的基礎(chǔ)上，后處理需要增加DOC、DPF、ASC以滿足國(guó)六排放要求； 需要增加一套傳感器、執(zhí)行器和閉環(huán)控制策略支持DOC- DPF-SCR 用于監(jiān)視、控制和正常運(yùn)行。
國(guó)六發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)路線： 1、中國(guó)汽車國(guó)六發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)路線： 1、發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)譜：
2、技術(shù)路線：
發(fā)動(dòng)機(jī)部分：1800bar共軌系統(tǒng)單級(jí)WGT+旁通閥控制電控進(jìn)氣節(jié)流閥TFI4壓差空氣流量傳感器冷卻EGR、熱端EGR閥后處理部分：DOC+cDPF+SCR+ASCcDPF再生：被動(dòng)+主動(dòng)HCI注：cDPF - 一種壁流式催化顆粒捕集器，結(jié)合了DPF 和DOC 的功能。它充當(dāng)壁流式DPF，過(guò)濾廢氣中的顆粒物，同時(shí)催化過(guò)濾DOC。氧化氮氧化物、一氧化碳(CO) 和碳?xì)浠衔锏葟U氣成分。 3. MCO7發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器布局：
4.MC11發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器布局：
二、濰柴國(guó)六發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)路線： 1、技術(shù)路線：國(guó)六主要增加DOC和DPF后處理系統(tǒng)（ASC集成在SCR后端）；濰柴9H及以上排量發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有EGR系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)排量9H以下配備EGR系統(tǒng)。
2、WP4.1N/WP4.6N后處理系統(tǒng)：
有4 個(gè)排氣溫度傳感器、1 個(gè)壓差傳感器、1 個(gè)尿素噴嘴和2 個(gè)NOx 傳感器（N 系列發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有HCI 碳?xì)浠衔飮娚湎到y(tǒng)）。 3、WP9H/10H/WP12/WP13箱式后處理系統(tǒng)：
共有4個(gè)排氣溫度傳感器、1個(gè)壓差傳感器、1個(gè)尿素噴嘴、1個(gè)NOx傳感器。 4、濰柴歐六天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)路線：稀薄燃燒+DOC+SCR 等效燃燒+TWC 等效燃燒+EGR+TWC 濰柴歐六天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)采用等效+EGR+三元催化后處理器路線。濰柴主要燃?xì)猱a(chǎn)品：WP4.6N、WP7、WP10H、WP13
當(dāng)量燃燒：
理論上，它是完全燃燒1公斤燃料所需的空氣質(zhì)量�？諝馀c燃料的這種比例稱為化學(xué)計(jì)量比。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣過(guò)量系數(shù)，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式為：可分為稀薄燃燒（>1）和等量燃燒（=1）。由于稀薄燃燒的熱負(fù)荷相對(duì)較低，經(jīng)濟(jì)效益較高，總成本較低，所以稀薄燃燒+催化氧化后處理器是最合適、最適合的，也是目前各廠家采取的技術(shù)路線。由于歐六階段NOx法規(guī)已大幅降低，稀薄燃燒需要增加SCR后處理器，成本大幅增加，但采用等效燃燒更容易實(shí)現(xiàn)較低排放，已成為國(guó)際主流技術(shù)路線。分為兩種：
稀薄燃燒+DOC催化氧化+SCR（選擇性還原催化技術(shù)） 等效燃燒+EGR（廢氣再循環(huán)）+TWC（三元催化后處理） 如果能承受熱負(fù)荷，則不需要EGR。
國(guó)六發(fā)動(dòng)機(jī)新件1、博世系統(tǒng)新件： 1、電控單元ECU： 國(guó)六階段，輕型商用車大部分排放路線將同時(shí)采用EGR+DOC+DPF/SCR。國(guó)五EDC17C81仍然可用，并添加了154針、6MB閃存速度的MD1CC878電腦板。
對(duì)于重型商用車，ECU可從傳統(tǒng)的154針6MB閃存速度EDC17CV44/54 ECU切換為336針8MB閃存速度MD1CE100 ECU，或降級(jí)版240針6MB閃存速度MD1CE100 ECU。它是MD1CE108ECU。
2、DPM碳?xì)浠衔飮娚湎到y(tǒng)：位于DOC上游，主要作用是將燃油噴射到排氣管中，經(jīng)DOC催化轉(zhuǎn)化器氧化后，排氣溫度升高至600左右，顆粒物當(dāng)DPF顆粒捕集器中積聚的顆粒燃燒，DPF再生，噴射開(kāi)始，根據(jù)DOC前后溫度傳感器信號(hào)計(jì)算噴油量。
發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓油路提供4 至8 bar 的燃油壓力；根據(jù)再生請(qǐng)求，截止閥打開(kāi)，燃油計(jì)量閥將燃油引導(dǎo)至噴射單元。注射裝置是機(jī)械閥。當(dāng)燃油壓力超過(guò)2.65 bar 時(shí)，機(jī)械閥將燃油噴射到排氣管中。 燃油計(jì)量裝置實(shí)物圖：
燃油計(jì)量單元示意圖：
注：燃油計(jì)量單元內(nèi)部油路如圖中紅色箭頭所示。 噴油裝置：
3、DOC氧化催化轉(zhuǎn)化器：
DOC在國(guó)內(nèi)VI系統(tǒng)中占有重要地位，其主要作用有：1）減少HC排放：將廢氣和潤(rùn)滑油中未燃燒的HC氧化為H2O和CO2；2）將NO氧化為NO23360NO2并氧化碳。被DPF捕獲的顆粒變成CO2氣體；3）噴入尾管的燃油氧化：氧化后的柴油放出熱量，使DPF的溫度升高，使DPF中的碳和氧發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生CO2；4.DPF柴油機(jī)顆粒捕集器：用于捕獲廢氣中的顆粒物，以滿足國(guó)六排放顆粒物編號(hào)（PN）要求。 DPF是壁流式過(guò)濾器。相鄰?fù)ǖ赖膬啥吮蛔枞ǖ乐g有一個(gè)過(guò)濾器。當(dāng)廢氣排出時(shí)，碳顆粒在穿過(guò)濾網(wǎng)時(shí)被攔截，從而在較短的行進(jìn)距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)更有效的過(guò)濾，如下圖所示。
隨著顆粒截留的繼續(xù)，越來(lái)越多的顆粒積聚在DPF 內(nèi)部，最終堵塞DPF，需要再生以去除碳顆粒。 DPF再生方式有被動(dòng)再生和主動(dòng)再生兩種。
DPF再生策略：
清除DPF積碳的技術(shù)路線有兩種：被動(dòng)再生：NO2在300左右將碳氧化為CO2；主動(dòng)再生：O2在600左右將碳氧化為CO2如果您想了解更多工作原理關(guān)于DPF，請(qǐng)點(diǎn)擊上一篇文章（什么是DPF？國(guó)六排放即將到來(lái)�。� 5、國(guó)六主流尿素噴射系統(tǒng)：國(guó)六階段必須采用SCR催化還原。博世主流的尿素噴射系統(tǒng)是博世6-5和2.2，控制系統(tǒng)功能可以集成到發(fā)動(dòng)機(jī)中，ECU中也可以采用獨(dú)立的尿素噴射控制單元DCU，國(guó)六ECU與博世后處理組件的匹配是如下： 對(duì)于輕卡，EDC17C81、MD1CS089、MD1CC878通常用于流量為5.4kg/h的Dnox6-5系統(tǒng)。
MD1CE108常見(jiàn)于大型卡車，但MD1CE100配備Dnox2.2系統(tǒng)，流量為7.2 kg/h。
6.國(guó)六后處理系統(tǒng)傳感器：
6.1 國(guó)內(nèi)VI型后處理：
6.2 國(guó)產(chǎn)VI盒式后處理：
6.3 排氣溫度傳感器（T4、T5、T6、T7）
國(guó)六排氣溫度傳感器有兩種控制形式：ECU直接控制和CAN線控制排氣溫度傳感器模塊。
控制器接收四個(gè)溫度傳感器信號(hào)并通過(guò)CAN線與ECU通信。
6.4 PM 顆粒物傳感器（沉積傳感器） 當(dāng)顆粒物積聚在傳感器電極表面時(shí)，電氣特性（電阻、電容）發(fā)生變化，使其可用于在DPF 發(fā)生故障時(shí)測(cè)量和監(jiān)測(cè)顆粒物排放。集成內(nèi)部電加熱可提高DPF 效率并通過(guò)氧化、再生和CAN 數(shù)據(jù)通信去除煙灰。
6.5 壓差傳感器：通過(guò)測(cè)量DPF 上游和下游的壓差(P) 來(lái)估計(jì)DPF 中積聚的煙塵顆粒的質(zhì)量。被激活并且DPF 的主動(dòng)再生被禁止。
差壓傳感器原理圖：
6.6 尿素箱溫度、液位和濃度集成傳感器：通過(guò)CAN 通訊向ECU 發(fā)送液位、濃度和溫度信號(hào)。
尿素濃度測(cè)量是利用聲波在不同濃度尿素溶液中傳播速度的差異，測(cè)量相同距離聲波的排斥時(shí)間，計(jì)算傳播速度來(lái)確定尿素濃度。
2、國(guó)六發(fā)動(dòng)機(jī)新部件介紹： 1、EGR閥：采用EGR技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)配備了新型EGR閥。濰柴國(guó)六9H及以上發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有EGR，但國(guó)產(chǎn)國(guó)六發(fā)動(dòng)機(jī)柳曼系列MC07/MC09/MC11/MC13均采用EGR。 EGR閥功能：降低燃燒峰值溫度，降低氧濃度，抑制NOx生成。 EGR閥初始狀態(tài)：全關(guān)（0%）。 EGR閥驅(qū)動(dòng)方式：MC11\09為CAN線控EGR，MC13\07為電控氣動(dòng)EGR。 CAN線控EGR閥：ECU刷完程序后，需要重新打開(kāi)和關(guān)閉電源，CAN EGR才能正常工作，且EGR具有自清潔功能。
電控氣動(dòng)EGR：必須保證EGR閥供氣，熄火后ECU會(huì)執(zhí)行自清潔功能并主動(dòng)擺動(dòng)閥板3次。
2、進(jìn)氣節(jié)流閥TVA：TVA閥功能：開(kāi)度控制是基于目標(biāo)進(jìn)氣壓力值的閉環(huán)控制。 1）通過(guò)控制氣門開(kāi)度，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，有效控制空燃比，進(jìn)行熱管理。 2) 在DPF再生期間提高發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度。 TVA 閥默認(rèn)工況：全開(kāi)（0%） TVA 閥驅(qū)動(dòng)方式：H 橋TVA 閥工作周期：低負(fù)載、低速、再生工況。
3、TFI4差壓式空氣流量傳感器： 特點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)：-50~250溫度補(bǔ)償測(cè)試優(yōu)化。 CAN通訊，測(cè)量精度高。 采用差壓傳感器的特殊設(shè)計(jì)，漂移極低。 由于測(cè)量值受文丘里管前面管道方向的影響，因此必須校準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣模型以適應(yīng)車輛變化。
傳感器原理：
傳感器安裝位置：
不同發(fā)動(dòng)機(jī)的文丘里管不能自由互換。 4.電控放氣閥增壓器WGT： 中冷器與增壓器旁通閥之間安裝有脈沖電磁閥（增壓壓力控制閥）。 低負(fù)荷時(shí)可打開(kāi)放氣閥，實(shí)現(xiàn)廢氣旁通，提高廢氣溫度。 基于目標(biāo)中冷后壓力值的閉環(huán)控制。
三、濰柴國(guó)六發(fā)動(dòng)機(jī)新部件介紹： 1、濰柴文丘里壓差傳感器：文丘里壓差傳感器安裝在文丘里流量計(jì)上，文丘里流量計(jì)安裝在EGR 1后的進(jìn)氣管上。單向閥正在路上。目前WP4.1N、4.6N、WP7均采用進(jìn)排氣側(cè)同側(cè)或異側(cè)壓差傳感器。
測(cè)量原理：廢氣流經(jīng)文丘里管喉部時(shí)，喉部前后會(huì)產(chǎn)生壓差，廢氣流量越大，產(chǎn)生的壓差越大。文丘里差壓傳感器可以精確測(cè)量。 ECU根據(jù)來(lái)自EGR冷卻溫度傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器和文丘里壓差傳感器的信號(hào)計(jì)算廢氣流量。
2、MAF空氣流量傳感器：MAF傳感器安裝在穩(wěn)流管上，其組件安裝在空壓機(jī)進(jìn)氣后油氣分離器回氣口前的進(jìn)氣管上。注意整流管的安裝方向。
測(cè)量原理：MAF傳感器屬于熱膜式進(jìn)氣流量傳感器，是EGR技術(shù)路線的重要組成部分。根據(jù)流經(jīng)傳感器的氣體流量的不同，帶走的熱量不同，在傳感器芯片上產(chǎn)生溫度梯度，溫度梯度通過(guò)內(nèi)部電路轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)，ECU接收該頻率信號(hào)并計(jì)算出溫度。具有數(shù)據(jù)校準(zhǔn)的相應(yīng)頻率和流量特性曲線相應(yīng)的吸氣流量值。
傳感器相關(guān)故障： 1、電路故障：簡(jiǎn)單斷路、短路等； 2、CAN 故障：PM、NOx、尿素質(zhì)量/液位/溫度傳感器硬件采用CAN 通訊； 3、傳感器自診斷故障：如PM傳感器自診斷，如溫度過(guò)高等； 4、合理性故障：指?jìng)鞲衅鞴收匣蛳到y(tǒng)問(wèn)題導(dǎo)致讀數(shù)不合理。當(dāng)傳感器漂移、傳感器安裝不正確或傳感器安裝不正確時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)理性故障。導(dǎo)致讀數(shù)不正確的系統(tǒng)問(wèn)題將產(chǎn)生合理的故障報(bào)告。國(guó)五合理故障較少，但國(guó)六基本要求對(duì)所有傳感器和執(zhí)行器進(jìn)行診斷，如果出現(xiàn)合理故障，可能是由于安裝錯(cuò)誤、系統(tǒng)故障、或者傳感器自衛(wèi)漂移、CAN干擾等原因造成的被檢查。