康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 ISF3.8 CM2220 IAN 系列發(fā)動機維修手冊

康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 發(fā)動機排氣系統(tǒng) - 綜述

康明斯ISF3.8 CM2220發(fā)動機廢氣在配備渦輪增壓器的發(fā)動機上扮演著重要角色。渦輪增壓器由渦輪和壓縮機組成，二者由軸承系統(tǒng)支撐的公共軸連接在一起。渦輪增壓器使用來自發(fā)動機的排氣流轉(zhuǎn)動渦輪，后者反過來轉(zhuǎn)動壓縮機葉輪。一些發(fā)動機可能配備單渦輪增壓器或雙渦輪增壓器配置。對于康明斯ISF3.8 CM2220發(fā)動機單渦輪增壓器應(yīng)用，廢氣流經(jīng)渦輪增壓器，然后進入排氣系統(tǒng)。對于康明斯ISF3.8 CM2220發(fā)動機雙渦輪增壓器應(yīng)用，廢氣流經(jīng)高壓渦輪增壓器，然后流過低壓渦輪增壓器，最后進入排氣系統(tǒng)。

康明斯ISF3.8 CM2220 AN 和 IAN 發(fā)動機渦輪增壓式發(fā)動機 - 排氣泄漏

檢查康明斯ISF3.8 CM2220發(fā)動機排氣歧管、渦輪增壓器、排氣管有無排氣泄漏，消聲器或催化器是否阻塞。泄漏或阻塞會導(dǎo)致渦輪和葉輪工作轉(zhuǎn)速降低，減少壓入氣缸內(nèi)的空氣量。排氣系統(tǒng)阻塞或泄漏的癥狀是：

康明斯ISF3.8 CM2220發(fā)動機排煙過大

康明斯ISF3.8 CM2220發(fā)動機進氣歧管壓力偏低

康明斯ISF3.8 CM2220發(fā)動機功率低。

注: 并非所有應(yīng)用都配備選擇性催化還原 (SCR) 后處理系統(tǒng)。

注: 分解管可以作為一個獨立的部件，也可以作為整體式裝置連接到 SCR 催化器上。

康明斯ISF3.8 CM2220發(fā)動機后處理 SCR 系統(tǒng)設(shè)計用于降低從發(fā)動機排放到氮和水中的氮氧化物。后處理 SCR 排氣系統(tǒng)混合和轉(zhuǎn)換 DEF，以消除排放到大氣中的氮氧化物。該系統(tǒng)包括后處理 SCR 催化器、后處理分解管和涉及的任何輔助管路（彎頭等）。

注: 并非所有應(yīng)用（帶 SCR）都配備后處理 DEF (DEF) 控制器 (1)。配備后處理 DEF 控制器的應(yīng)用的 SCR 催化器上有兩個溫度傳感器。未配備后處理 DEF 控制器的應(yīng)用將 DEF 控制模塊功能集成到了發(fā)動機 ECM 中。這些應(yīng)用僅在 SCR 催化器上有一個溫度傳感器。

康明斯ISF3.8 CM2220發(fā)動機后處理 DEF 噴射系統(tǒng)監(jiān)測并將 DEF 注入排氣流中。SCR 噴射系統(tǒng)包括后處理 DEF 控制器 (1)、后處理 DEF 噴射單元 (2)、后處理分解管和 SCR 催化器 (3)、后處理 DEF 噴射閥 (4)、DEF 儲液罐 (5) 和后處理 DEF 管 (6)。

注: 配備 DEF 控制模塊的所有應(yīng)用（帶 SCR）都帶有一個進口溫度傳感器 (1) 和一個出口溫度傳感器 (2)。未配備 DEF 控制模塊的 SCR 催化器應(yīng)用僅在 SCR 催化器上有一個進口溫度傳感器 (1)。

1.       后處理 SCR 設(shè)計用于使用這些主要部件降低發(fā)動機的氮氧化物排放。

2.       后處理 SCR 進口溫度傳感器

3.       后處理 SCR 出口溫度傳感器

4.       后處理 SCR 催化器

5.       后處理出口 NOx 傳感器

6.       后處理 SCR 催化器溫度傳感器接口模塊。

7.       在初始冷起動期間，發(fā)動機將進入 SCR 加熱狀態(tài)。為了使系統(tǒng)開始 DEF 噴射，SCR 催化器必須具有至少為 200°C [392°F] 的進口和出口溫度傳感器平均溫度。

SCR 催化器出口處的氮氧化物傳感器 (4) 將監(jiān)測排氣系統(tǒng)的氮氧化物排放量，并將信息送回 ECM。

康明斯ISF3.8 CM2220發(fā)動機DEF 噴射閥安裝在分解管上。分解管含有一個混合器，用于幫助將 DEF 均勻地分配到排氣流中，從而將 DEF 轉(zhuǎn)換為氨。

1.       后處理分解管進口

2.       后處理 DEF 噴射閥支架

3.       后處理分解管混合器

4.       后處理分解管出口。

注:  并非所有應(yīng)用（帶 SCR）都配備后處理 DEF (DEF) 控制器。配備后處理 DEF 控制器的應(yīng)用將會在 SCR 催化器上有兩個溫度傳感器。未配備后處理 DEF 控制器的應(yīng)用將 DEF 控制模塊功能集成到了發(fā)動機 ECM 中。這些應(yīng)用僅在 SCR 催化器上有一個溫度傳感器。

康明斯ISF3.8 CM2220發(fā)動機后處理 DEF 控制模塊通過 J1939 數(shù)據(jù)通信接口控制后處理系統(tǒng)的功能并與發(fā)動機 ECM 進行通信。在監(jiān)測環(huán)境條件的同時，它指令后處理 DEF 噴射單元和后處理 DEF 噴射閥進行凈化、加注以及保持噴射。后處理 DEF 控制模塊也控制任何必要的加熱來使噴射系統(tǒng)解凍。后處理 DEF 控制模塊檢測到的任何故障都會被發(fā)送至 ECM。

86 針和 53 針接頭的電氣連接點。

參考下列步驟以了解更多信息。參考第 11 節(jié)中的步驟 011-057。

康明斯ISF3.8 CM2220發(fā)動機后處理 DEF 噴射閥由后處理 DEF 控制模塊控制并根據(jù)需要向排氣流中噴射正確數(shù)量的 DEF。發(fā)動機冷卻液供應(yīng)至 DEF 噴射閥以保持閥的冷卻和可操作狀態(tài)。

密封墊

DEF 進口端口

至后處理 DEF 控制器的電氣接頭

冷卻液進口和出口端口

隔熱板。

參考下列步驟以了解更多信息。參考第 11 節(jié)中的步驟 011-059。

后處理 DEF 噴射單元是噴射系統(tǒng)泵機制。后處理 DEF 噴射單元通過其吸入端口吸取 DEF 并對它進行過濾。然后，后處理 DEF 噴射單元對 DEF 進行加壓并以恒定壓力將其供應(yīng)至 DEF 噴射閥。它不會計量要噴射的 DEF 量。任何未經(jīng)使用的 DEF 都會通過回流端口返回 DEF 儲液罐。

后處理 DEF 噴射單元的主要部件包括：

后處理 DEF 噴射單元濾清器（內(nèi)部）和蓋

電氣接頭

進口端口

回流端口

出口端口

參考以下步驟以了解關(guān)于后處理 DEF 噴射單元的更加詳細的描述。參考第 11 節(jié)中的步驟 011-058。對于后處理 DEF 噴射單元濾清器，請使用以下步驟。參考第 11 節(jié)中的步驟 011-060。

后處理 DEF 噴射單元濾清器需要定期維護保養(yǎng)。使用《ISF3.8 CM2220 AN 操作和維護保養(yǎng)手冊》（公告號 4022092）中的以下步驟以了解維護保養(yǎng)規(guī)程。請參考第 2 節(jié)中的步驟 102-002。

DEF 儲液罐設(shè)計用于儲存 DEF 并向后處理 DEF 控制模塊報告 DEF 儲液罐液位和 DEF 儲液罐溫度。

如果儲液罐液位過低，它會觸發(fā)一個低警告。如果這受到忽略，儲液罐液位會進一步降低，它將會設(shè)置一個罐空故障并觸發(fā)發(fā)動機減額。參考 OEM 維修手冊。

如果儲液罐加注了不正確的處理液（除了 DEF 以外的任何處理液），后處理系統(tǒng)將無法正常工作。一個故障將會變?yōu)楝F(xiàn)行狀態(tài)，發(fā)動機減額會被觸發(fā)。

參考《Cummins® 選擇性催化還原 (SCR) 系統(tǒng)柴油機排氣處理液 (DEF) 技術(shù)規(guī)范》（公告號 4021566）以了解柴油機排氣處理液信息。

DEF 儲液罐尺寸和形狀變化。參考 OEM 維修手冊。

康明斯ISF3.8 CM2220發(fā)動機后處理 DEF 管在 DEF 儲液罐、后處理 DEF 噴射單元和后處理 DEF 噴射閥之間來回運送 DEF。

DEF 在加注或操作狀態(tài)期間注入管，隨后在凈化狀態(tài)被清除，以防系統(tǒng)凍結(jié)。DEF 管接頭、長度和設(shè)計隨車輛制造商而變化。根據(jù)應(yīng)用類型，DEF 管可能與由 DEF 噴射控制模塊控制的電加熱元件組合在一起。參考 OEM 維修手冊。

康明斯ISF3.8 CM2220發(fā)動機SCR 系統(tǒng)包含許多部件，但是需要最少量的維修或駕駛員干擾。SCR 系統(tǒng)由四個主要狀態(tài)組成：加注、噴射、凈化和加熱。加注狀態(tài)：在發(fā)動機起動時，后處理 DEF 控制模塊指令后處理 DEF 噴射單元啟動其加注過程。后處理 DEF 噴射單元會從 DEF 儲液罐中吸取 DEF。DEF 通過 DEF 控制供應(yīng)至 DEF 噴射閥。后處理 DEF 噴射閥打開和關(guān)閉以排出系統(tǒng)中的所有空氣。在正常操作過程中，這一過程最多可能需要 2 分鐘。一旦系統(tǒng)能夠建立壓力并且除去了 DEF 管中的大部分氣泡，后處理 DEF 噴射系統(tǒng)就能夠噴射。、噴射狀態(tài)：當排氣溫度達到 200ºC [392ºF] 時，后處理 DEF 噴射閥會快速啟動并將排氣流中噴射 DEF。然后，DEF 被轉(zhuǎn)化為氨并流經(jīng)后處理柴油機排氣催化器，在該處將會發(fā)生化學反應(yīng)以減小排放到氮和水中的氮氧化物。當系統(tǒng)處于噴射狀態(tài)時，后處理 DEF 噴射單元連續(xù)運行。噴射的 DEF 量由后處理 DEF 噴射閥進行計量。DEF 噴射率取決于車輛工作負載循環(huán)。未經(jīng)后處理 DEF 噴射閥使用的所有 DEF 都將返回 DEF 儲液罐。

凈化狀態(tài)：在駕駛員將鑰匙置于 OFF（斷開）位置時，噴射系統(tǒng)將會以一個凈化循環(huán)來停機，這是為了防止 DEF 留在系統(tǒng)中，否則在寒冷天氣中會有凍結(jié)的可能。在處于凈化循環(huán)中時，從 DEF 噴射單元聽到清晰的咔嗒聲和泵送聲。DEF 噴射單元滑動其內(nèi)部回流閥并在 DEF 控制的流動方向上做一個變更。DEF 噴射單元從后處理 DEF 噴射閥和管中吸出所有 DEF，然后將未經(jīng)使用的 DEF 送回 DEF 儲液罐。在這一過程中，后處理 DEF 噴射閥將會打開，從而消除管路中形成的真空以實現(xiàn)更加完整的凈化過程。在完成凈化后，系統(tǒng)中的大部分地方將沒有任何剩余的 DEF。如果在凈化狀態(tài)完成之前斷開了后處理 DEF 控制模塊的主電源（通過蓄電池切斷或其他方式），則 ECM 中將會記錄一個內(nèi)部故障。可在 INSITE™ 服務(wù)軟件中查看未完成的凈化計數(shù)。

加熱狀態(tài)：DEF 在 -12ºC [11ºF] 凍結(jié)。如果駕駛員在冷天起動發(fā)動機，將激活噴射加熱狀態(tài)。如果大氣溫度傳感器讀取到環(huán)境條件低于 -4ºC [25ºF]，則后處理 DEF 控制器將會指令噴射系統(tǒng)進入解凍狀態(tài)。后處理噴射單元將會接通其內(nèi)部加熱器，以便對其內(nèi)部的所有殘留 DEF 進行解凍。如果應(yīng)用有 DEF 管加熱選項，則加熱式 DEF 管也將會被指令接通。如果 DEF 儲液罐溫度降至 -5ºC [23ºF] 以下，則后處理 DEF 控制模塊將會指令打開 DEF 儲液罐冷卻閥。如果應(yīng)用有儲液罐加熱選項，發(fā)動機冷卻液將流經(jīng)儲液罐來解凍凍結(jié)的 DEF。在每個部件完全解凍前，DEF 噴射系統(tǒng)不會進行加注。如果在系統(tǒng)加注后持續(xù)低溫，后處理 DEF 控制模塊將會指令保持加熱特性，以防止 DEF 噴射系統(tǒng)再次凍結(jié)。此特性將會循環(huán)接通和斷開至 DEF 管、DEF 儲液罐和后處理 DEF 噴射單元的加熱。

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