GPF顆粒捕捉器安裝布置檢測(cè)專(zhuān)項(xiàng)方案

國(guó)VIGPF顆粒捕捉器部署檢測(cè)處理方案國(guó)六排放法規(guī)對(duì)汽油車(chē)顆粒物排放提出了更嚴(yán)格要求，相比于國(guó)五法規(guī)，顆粒物質(zhì)量（PM）限值下降了33％，且新增對(duì)顆粒物數(shù)量（PN）限值要求。怎樣降低汽油機(jī)顆粒排放，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，各大整車(chē)廠選擇安裝汽油車(chē)顆粒捕集器（GPF）以此來(lái)應(yīng)對(duì)國(guó)VI新標(biāo)準(zhǔn)。一、何為GPF？GPF是一個(gè)壁流式顆粒捕集裝置，圖1所表示，過(guò)濾體內(nèi)有很多平行孔道，相鄰兩個(gè)孔道內(nèi)一個(gè)只有進(jìn)口開(kāi)放，另一個(gè)只有出口開(kāi)放。排氣從開(kāi)放進(jìn)口孔道流入，經(jīng)過(guò)GPF載體多孔壁面至相鄰孔道排出，而顆粒物被滯留在孔道內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)捕集作用。圖1GPF結(jié)構(gòu)示意GPF即使能夠有效捕集排氣中顆粒物，但伴隨捕集顆粒增多，排氣背壓也會(huì)升高，影響汽車(chē)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。所以，當(dāng)GPF中顆粒累積到一定程度時(shí)，經(jīng)過(guò)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況（比如斷油、推遲點(diǎn)火角等），使GPF中顆粒氧化燃燒，即GPF再生，去除GPF中顆粒物。最終實(shí)現(xiàn)“捕集－再生－捕集”良性循環(huán)。二、GPF安裝部署形式對(duì)于GPF在整車(chē)上部署安裝方法，現(xiàn)在有FWC（Four-WayCatalyst）、CC（Close-Coupled）和UB（Under-body）三種形式，三種部署形式特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)如表1所表示。表1GPF部署形式及優(yōu)缺點(diǎn)

三、滿足國(guó)六GPF監(jiān)測(cè)診療方案依據(jù)整車(chē)邊界條件、企業(yè)本身策略控制，安裝部署方法等不一樣來(lái)選擇GPF檢測(cè)方法，關(guān)鍵考慮以下三種監(jiān)測(cè)方案：壓差法、OSC法、溫度法。

方案一：壓差法

研究表明，GPF會(huì)對(duì)經(jīng)過(guò)排氣產(chǎn)生“阻礙”作用，其阻礙作用關(guān)鍵包含：過(guò)濾體壁面和覆蓋其上顆粒流動(dòng)阻力（ΔPwall），進(jìn)出口通道沿程阻力（ΔPin&out）和排氣流入流出時(shí)因?yàn)榻孛娓淖円l(fā)壓縮/膨脹阻力（ΔPcontΔPexp），這種“阻礙”作用宏觀表現(xiàn)就是壓降，即P1和P2會(huì)有一定壓力差值，圖2所表示。不一樣狀態(tài)下GPF，其壓降表現(xiàn)也不一樣，當(dāng)GPF載體發(fā)生性能下降，甚至損壞、移除失時(shí)，排氣流經(jīng)GPF時(shí)壓降就會(huì)發(fā)生對(duì)應(yīng)改變。

圖2GPF壓差傳感器部署針對(duì)國(guó)六法規(guī)對(duì)GPF監(jiān)測(cè)要求，聯(lián)合電子推薦GPF上安裝壓差傳感器來(lái)滿足法規(guī)。壓差傳感器能夠?qū)ε艢饬鹘?jīng)GPF時(shí)所產(chǎn)生壓力降進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。圖3所表示，若GPF上游和下游壓差維持在較低水平，則能夠判定為GPF移除或丟失；同時(shí)壓差表現(xiàn)也能夠作為GPF性能下降程度一個(gè)表征。

圖3GPF壓降特征示意圖方案二：OSC法

因?yàn)镕WC是一個(gè)帶有涂層GPF，類(lèi)似于催化器，所以FWC含有一定儲(chǔ)氧能力。當(dāng)對(duì)FWC進(jìn)行“加濃減稀”時(shí)，前后氧傳感器電壓信號(hào)會(huì)產(chǎn)生一定“延遲”效應(yīng)。在FWC上下游安裝氧傳感器，依據(jù)前后氧傳感器電壓信號(hào)“延遲”程度不一樣，能夠?qū)d體完全損壞、移除甚至丟失進(jìn)行診療，其原理等同于臨界催化轉(zhuǎn)化器診療。方案三：溫度法

因?yàn)镚PF通常是由陶瓷載體（如董青石）制備而成，基于該載體材料熱容存在，在發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工況點(diǎn)，改變排氣氣流溫度流經(jīng)GPF時(shí)，在GPF下游溫度相對(duì)上游溫度會(huì)產(chǎn)生一定“延遲”效應(yīng)。所以，診療從物理原理上說(shuō)，可經(jīng)過(guò)GPF上下游溫度傳感器，依據(jù)溫度改變“延遲”程度不一樣，對(duì)GPF移除或丟失進(jìn)行診療，圖4所表示。

圖4GPF溫度特征總而言之，針對(duì)不一樣GPF部署方案及不一樣用戶需求，能夠選擇相對(duì)應(yīng)診療方案來(lái)滿足法規(guī)及用戶需求。不一樣診療方案監(jiān)測(cè)能力對(duì)比可見(jiàn)表2所表示。表2GPF診療方案比較

*注：√能夠滿足,×不能滿足從表2能夠看出，壓差傳感器監(jiān)測(cè)能力比其它兩種方案要高，而且如采取壓差傳感器，不僅能夠?yàn)镚PF顆粒再生控制提供如再生需求等信號(hào)支撐，而且為實(shí)現(xiàn)GPF堵塞等用戶化診療需求提供了可能，故現(xiàn)在主流方案是采取壓差傳感器以滿足法規(guī)和用戶化需求。汽油車(chē)顆粒捕集器（GPF）是滿足嚴(yán)苛排放標(biāo)準(zhǔn)新增且關(guān)鍵后處理部件，在國(guó)六法規(guī)OBD部分中對(duì)顆粒捕集器監(jiān)測(cè)要求，關(guān)鍵思想就是要立即有效地檢測(cè)出顆粒捕集器性能下降故障，避免故障帶來(lái)惡劣環(huán)境影響，降低在用車(chē)整體排放水平。疑問(wèn)解釋?zhuān)簡(jiǎn)栴}一：什么原因決定GPF部署方法，是否和噴油方法相關(guān)？針對(duì)GPF部署，現(xiàn)階段主流部署方法有三種:1、緊耦合式(CC)；2、后置式(UB)；3、四元催化器形式(FWC)（在你發(fā)來(lái)網(wǎng)頁(yè)中已經(jīng)有所表現(xiàn)）。此三種部署形式各有利弊，但關(guān)鍵決定其關(guān)鍵部署形式還是以下原因：1.捕集率。捕集率能夠顧名思義就不再過(guò)多敘述，簡(jiǎn)單來(lái)講就是捕集顆粒物效率。GPF部署越靠近發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣背壓越大，氣流流速也就越大，那么捕集率就會(huì)降低，反之，就會(huì)升高。但也不是越遠(yuǎn)越好，這個(gè)度就是我們需要著重考慮和計(jì)算（現(xiàn)階段各大GPF供給商和標(biāo)定企業(yè)全部有比較完整數(shù)據(jù)）。2.溫度制約。使用緊耦合還是后置式，全部必需考慮溫度場(chǎng)。GPF再生，是由溫度決定，此溫度能夠由電噴標(biāo)定特殊工況進(jìn)行噴油來(lái)實(shí)現(xiàn)，但假如能在沒(méi)有特殊工況下部署方法達(dá)成連續(xù)再生，就更為便捷。3.整車(chē)邊界條件。市場(chǎng)上車(chē)型已經(jīng)不計(jì)其數(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)部署和排氣系統(tǒng)部署也五花八門(mén)。所以也必需依據(jù)各個(gè)車(chē)型本身情況，考慮多種限制條件來(lái)進(jìn)行。通常來(lái)說(shuō)，前置前驅(qū)車(chē)型比較難以實(shí)現(xiàn)緊耦合，前置后驅(qū)車(chē)型緊耦合較多。4.考慮標(biāo)定企業(yè)提出提議，各標(biāo)定企業(yè)側(cè)關(guān)鍵不一樣或說(shuō)實(shí)力不一樣，從成本出發(fā)考慮，標(biāo)定企業(yè)提議需進(jìn)行考慮。相關(guān)是否和噴油相關(guān)，GPF部署方法，和噴油是沒(méi)相關(guān)系。發(fā)動(dòng)機(jī)噴油無(wú)非進(jìn)氣道噴油及缸內(nèi)直噴，和燃燒相關(guān)，和后處理關(guān)系不大。問(wèn)題二：每一個(gè)GPF安裝方法，全部能夠用OSC、壓差、溫度方法來(lái)進(jìn)行檢測(cè)嗎？三種檢測(cè)方法側(cè)關(guān)鍵不一樣，但全部能達(dá)成檢測(cè)GPF是否正常工作目標(biāo)。我這邊只提議主流壓差檢測(cè)，高效正確成本最低。問(wèn)題三：針對(duì)國(guó)六B你們是選擇什么陽(yáng)GPF安裝方法和對(duì)應(yīng)檢測(cè)方法？之前我們交流時(shí)候就提過(guò)，本企業(yè)商用