GPF颗粒捕捉器安装布置检测专项方案.docx

国VI GPF颗粒捕捉器部署检测处理方案国六排放法规对汽油车颗粒物排放提出了更严格要求，相比于国五法规，颗粒物质量（PM）限值下降了33，且新增对颗粒物数量（PN）限值要求。怎样降低汽油机颗粒排放，针对这个问题，各大整车厂选择安装汽油车颗粒捕集器（GPF）以此来应对国VI新标准。一、何为GPF？GPF是一个壁流式颗粒捕集装置，图1所表示，过滤体内有很多平行孔道，相邻两个孔道内一个只有进口开放，另一个只有出口开放。排气从开放进口孔道流入，经过GPF载体多孔壁面至相邻孔道排出，而颗粒物被滞留在孔道内，从而实现捕集作用。图1 GPF结构示意GPF即使能够有效捕集排气中颗粒物，但伴随捕集颗粒增多，排气背压也会升高，影响汽车动力性和经济性。所以，当GPF中颗粒累积到一定程度时，经过调整发动机运行工况（比如断油、推迟点火角等），使GPF中颗粒氧化燃烧，即GPF再生，去除GPF中颗粒物。最终实现“捕集再生捕集”良性循环。二、GPF安装部署形式对于GPF在整车上部署安装方法，现在有FWC（Four-Way Catalyst）、CC（Close-Coupled）和UB（Under-body）三种形式，三种部署形式特点及优缺点如表1所表示。表1 GPF部署形式及优缺点三、满足国六GPF监测诊疗方案依据整车边界条件、企业本身策略控制，安装部署方法等不一样来选择GPF检测方法，关键考虑以下三种监测方案：压差法、OSC法、温度法。方案一：压差法研究表明，GPF会对经过排气产生“阻碍”作用，其阻碍作用关键包含：过滤体壁面和覆盖其上颗粒流动阻力（Pwall），进出口通道沿程阻力（Pin&out）和排气流入流出时因为截面改变引发压缩/膨胀阻力（Pcont Pexp），这种“阻碍”作用宏观表现就是压降，即P1和P2会有一定压力差值，图2所表示。不一样状态下GPF，其压降表现也不一样，当GPF载体发生性能下降，甚至损坏、移除失时，排气流经GPF时压降就会发生对应改变。图2 GPF压差传感器部署针对国六法规对GPF监测要求，联合电子推荐GPF上安装压差传感器来满足法规。压差传感器能够对排气流经GPF时所产生压力降进行实时监测。图3所表示，若GPF上游和下游压差维持在较低水平，则能够判定为GPF移除或丢失；同时压差表现也能够作为GPF性能下降程度一个表征。图3 GPF压降特征示意图方案二：OSC法因为FWC是一个带有涂层GPF，类似于催化器，所以FWC含有一定储氧能力。当对FWC进行“加浓减稀”时，前后氧传感器电压信号会产生一定“延迟”效应。在FWC上下游安装氧传感器，依据前后氧传感器电压信号“延迟”程度不一样，能够对载体完全损坏、移除甚至丢失进行诊疗，其原理等同于临界催化转化器诊疗。方案三：温度法因为GPF通常是由陶瓷载体（如董青石）制备而成，基于该载体材料热容存在，在发动机瞬态工况点，改变排气气流温度流经GPF时，在GPF下游温度相对上游温度会产生一定“延迟”效应。所以，诊疗从物理原理上说，可经过GPF上下游温度传感器，依据温度改变“延迟”程度不一样，对GPF移除或丢失进行诊疗，图4所表示。图4 GPF温度特征总而言之，针对不一样GPF部署方案及不一样用户需求，能够选择相对应诊疗方案来满足法规及用户需求。不一样诊疗方案监测能力对比可见表2所表示。表2 GPF诊疗方案比较*注：能够满足,不能满足从表2能够看出，压差传感器监测能力比其它两种方案要高，而且如采取压差传感器，不仅能够为GPF颗粒再生控制提供如再生需求等信号支撑，而且为实现GPF堵塞等用户化诊疗需求提供了可能，故现在主流方案是采取压差传感器以满足法规和用户化需求。汽油车颗粒捕集器（GPF）是满足严苛排放标准新增且关键后处理部件，在国六法规OBD部分中对颗粒捕集器监测要求，关键思想就是要立即有效地检测出颗粒捕集器性能下降故障，避免故障带来恶劣环境影响，降低在用车整体排放水平。疑问解释：问题一：什么原因决定GPF部署方法，是否和喷油方法相关？针对GPF部署，现阶段主流部署方法有三种:1、紧耦合式(CC)；2、后置式(UB)；3、四元催化器形式(FWC)（在你发来网页中已经有所表现）。此三种部署形式各有利弊，但关键决定其关键部署形式还是以下原因：1.捕集率。捕集率能够顾名思义就不再过多叙述，简单来讲就是捕集颗粒物效率。GPF部署越靠近发动机排气歧管，发动机排气背压越大，气流流速也就越大，那么捕集率就会降低，反之，就会升高。但也不是越远越好，这个度就是我们需要着重考虑和计算（现阶段各大GPF供给商和标定企业全部有比较完整数据）。2.温度制约。使用紧耦合还是后置式，全部必需考虑温度场。GPF再生，是由温度决定，此温度能够由电喷标定特殊工况进行喷油来实现，但假如能在没有特殊工况下部署方法达成连续再生，就更为便捷。3.整车边界条件。市场上车型已经不计其数，发动机部署和排气系统部署也五花八门。所以也必需依据各个车型本身情况，考虑多种限制条件来进行。通常来说，前置前驱车型比较难以实现紧耦合，前置后驱车型紧耦合较多。4.考虑标定企业提出提议，各标定企业侧关键不一样或说实力不一样，从成本出发考虑，标定企业提议需进行考虑。相关是否和喷油相关，GPF部署方法，和喷油是没相关系。发动机喷油无非进气道喷油及缸内直喷，和燃烧相关，和后处理关系不大。问题二：每一个GPF安装方法，全部能够用OSC、压差、温度方法来进行检测吗？三种检测方法侧关键不一样，但全部能达成检测GPF是否正常工作目标。我这边只提议主流压差检测，高效正确成本最低。问题三：针对国六B你们是选择什么阳GPF安装方法和对应检测方法？之前我们交流时候就提过，本企业商用车是前置后驱车型，采取紧耦合式安装方法且GPF带一定涂覆，我们部署比很好，能够把排气背压降到很低。本企业标定企业也提出这种方法进行标定。检测方法当然就确定为压差检测，在标定阶段辅助温度监控，如后期顺利能够取消温度传感器。如有不一样意见，请自己斟酌！