D10國IV發(fā)動(dòng)機(jī)本體及后處理培訓(xùn)教材2011032 9 p pt(1)

1、中國重汽D10國發(fā)動(dòng)機(jī) 主講 王濤 TelE-mail：2011年4月主要內(nèi)容一、國技術(shù)簡介二、國SCR技術(shù)簡介三、重汽SCR方案四、D10國發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)五、D10國發(fā)動(dòng)機(jī)的性能1 1主要內(nèi)容六、D10國發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)七、D10國發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配八、D10國發(fā)動(dòng)機(jī)OBD簡介九、D10國發(fā)動(dòng)機(jī)使用注意事項(xiàng)2 2一、國技術(shù)簡介國排放法規(guī)限值3 3國與國不同點(diǎn)： ESC穩(wěn)態(tài)循環(huán)測試和ELR煙度測試時(shí)排放限值更嚴(yán) 增加了ETC瞬態(tài)循環(huán)測試 國階段必須帶有OBD車載診斷系統(tǒng)，對(duì)排放實(shí)時(shí)監(jiān)控 增加對(duì)排放耐久性要求，必須在法規(guī)要求期限內(nèi)穩(wěn)定達(dá)到排放限值要求 增加在用車符合性要求，規(guī)

2、定進(jìn)行型式認(rèn)證的發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)必須和裝車狀態(tài)一致4 4重卡發(fā)動(dòng)機(jī)排放限值和技術(shù)路線5 5二、國SCR技術(shù)簡介 SCR ：Selective Catalytic Reduction catalyst 選擇性催化還原轉(zhuǎn)換器 通過發(fā)動(dòng)機(jī)本體優(yōu)化供油系統(tǒng)和進(jìn)排氣系統(tǒng)，將發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中顆粒物降低到國IV排放水平。 將尿素通過尿素噴嘴均勻噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中，通過氨氣還原性與尾氣中的氮氧化合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中氮氧化合物。6 6 出于對(duì)柴油品質(zhì)的擔(dān)憂，一般重卡發(fā)動(dòng)機(jī)制造商都選擇了SCR技術(shù)路線，以應(yīng)對(duì)高含硫的柴油。 目前基本所有重卡柴油機(jī)制造商均已完成SCR路線發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)，紛紛進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段。

3、7 7三、重汽三、重汽SCRSCR方案方案 SCR國的研發(fā)，本體部分需對(duì)燃油系統(tǒng)和進(jìn)排氣系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，針對(duì)原機(jī)排放顆粒物進(jìn)行優(yōu)化和重新標(biāo)定。 SCR系統(tǒng)與Tenneco（天納克）公司合作開發(fā)。8 8 SCR方案能便捷的升級(jí)到國 通過加大尿素噴射量，使排放達(dá)到國水平。 但尿素噴射過多，導(dǎo)致氨氣泄漏量增加，因此技術(shù)上還有很多細(xì)節(jié)需要考慮。譬如可能需要增加一個(gè)DOC來處理掉超出法規(guī)要求的氨氣泄漏。另外，OBD也需要升級(jí)到OBD 2.0。9 9四、D10國發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā) 良好的國發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ) 針對(duì)國排放要求特點(diǎn)對(duì)燃燒系統(tǒng)優(yōu)化 日本電裝改進(jìn)型電控共軌燃油系統(tǒng) 國際知名品牌后處理器系統(tǒng)1010 良好的國發(fā)動(dòng)機(jī)基

4、礎(chǔ)國發(fā)動(dòng)機(jī)在國基礎(chǔ)上有了本質(zhì)上的巨大改進(jìn)。當(dāng)初國發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)已充分考慮了升級(jí)到國、國的需求，進(jìn)行了充分的技術(shù)儲(chǔ)備，氣缸體、氣缸蓋等主要件都已按國要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。低至0.050.08g/kWh的機(jī)油消耗保證排放達(dá)國的可能性。1111針對(duì)國發(fā)動(dòng)機(jī)PM排放比國發(fā)動(dòng)機(jī)的降低80的要求，對(duì)燃燒系統(tǒng)進(jìn)行了降PM顆粒的優(yōu)化。硬件上，僅改變噴油器和增壓器，來滿足降PM和瞬態(tài)響應(yīng)必須提高的要求。通過軟件標(biāo)定的方法，最終滿足PM排放法規(guī)的要求。 通過SCR系統(tǒng)降低Nox。1212 G2.5代對(duì)PM優(yōu)化的噴油器 改進(jìn)電容的油軌 新型歐專用ECU 日本電裝改進(jìn)型電控共軌燃油系統(tǒng)1313 美國Tenneco（天納克）后處

5、理系統(tǒng)1414SCR國發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)樣機(jī)1515五、D10國發(fā)動(dòng)機(jī)的性能與共軌國發(fā)動(dòng)機(jī)相同的功率系列、額定功率、扭矩特性1616D10.38-40_380PS1560Nm D10.34-40_340PS1490NmD10.29-40_290PS1290Nm D10.27-40_270PS1190Nm重汽D10 SCR國發(fā)動(dòng)機(jī)性能曲線1717 重汽SCR國發(fā)動(dòng)機(jī)與共軌國發(fā)動(dòng)機(jī)相同的功率系列，相同的額定功率、扭矩特性設(shè)計(jì)，基本不變，但其低速動(dòng)力性比國發(fā)動(dòng)機(jī)好。 經(jīng)濟(jì)性方面，試驗(yàn)結(jié)果顯示：油耗在排放區(qū)比國發(fā)動(dòng)機(jī)低57，最低燃油耗195g/kWh。 SCR系統(tǒng)的NOx轉(zhuǎn)換效率在65以上，尿素消耗是燃油消耗

6、的51818六、D10國發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)D10國系列發(fā)動(dòng)機(jī)主體結(jié)構(gòu)圖1919 主體結(jié)構(gòu)以WD615 電控共軌國發(fā)動(dòng) 機(jī)為基礎(chǔ)，外形與 共軌國相同。2020 增加了后處理器（消聲器集成）2121環(huán)境溫度傳感器 增加了OBD系統(tǒng)傳感器。2222 比國增壓器具有更好的瞬態(tài)響應(yīng)性2323D10國SCR發(fā)動(dòng)機(jī)與國相比共軌系統(tǒng)的變化2424 SCR路線后處理器原理 2525排氣入口排氣入口排氣出口排氣出口載體載體2626陶瓷細(xì)微結(jié)構(gòu)陶瓷載體結(jié)構(gòu) 陶瓷載體表面涂有礬基的催化劑。2727DCU和尿素泵尿素箱總成2828尿素泵單元外殼外殼過濾器過濾器尿素壓力傳感器尿素壓力傳感器馬達(dá)馬達(dá)泵泵繼電器繼電器入口入口出口出

7、口2929呼吸口呼吸口塑料容器塑料容器尿素管道、傳感器、加熱管組件尿素管道、傳感器、加熱管組件加注口加注口回口回口出口出口放液塞放液塞3030 重汽目前配置的尿素箱容量為40升按重汽燃油箱容量400升，尿素消耗/燃油消耗比5計(jì)算，跑完一箱燃油消耗20升尿素。尿素箱內(nèi)必須留有至少10即4升尿素，平均加滿油3次需加滿尿素2次。HOWO車型一箱尿素，約可行駛1600公里。3131尿素出尿素回加熱管道加熱管道傳感器線束液位浮子溫度傳感器3232尿素噴嘴和尿素管尿素管尿素管標(biāo)準(zhǔn)接口標(biāo)準(zhǔn)接口噴嘴座噴嘴座噴嘴卡箍噴嘴卡箍噴嘴噴嘴3333尿素噴嘴噴孔噴孔電磁閥和電磁閥和冷卻單元冷卻單元回口回口入口入口3434

8、非加熱尿素管尿素噴嘴3535NOx傳感器載體前后溫度傳感器3636加熱管單向閥3737七、D10國發(fā)動(dòng)機(jī)與整車匹配3838 增加了尿素箱、尿素泵和ECU等部件。 目前將后處理器放在消聲器內(nèi)，這樣不需額外安裝空間，但消聲器需要特殊制作。 尿素加熱裝置（電加熱或發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液加熱）。 整車儀表盤增加CAN驅(qū)動(dòng)尿素液位指示燈和MIL燈。D10國整車39394040D10國整車4141D10國整車 整車其他變化 儀表盤上增加一個(gè)MIL - OBD系統(tǒng)故障指示器燈 儀表盤上增加尿素液位指示器 駕駛室內(nèi)增加OBD診斷儀接口(與故障診斷儀接口共用)4242八、國發(fā)動(dòng)機(jī)OBD簡介 達(dá)到GB17691中第IV階段

9、的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或裝用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車應(yīng)配備車載診斷系統(tǒng)(OBD) 。 目前國階段采用OBD1.5，即主要功能性監(jiān)控+NOx控制。 國階段將采用OBD 2，將定量監(jiān)控排放狀態(tài)。 4343 當(dāng)出現(xiàn)故障導(dǎo)致排放超出相應(yīng)的OBD限值時(shí)，應(yīng)當(dāng)顯示排放相關(guān)部件或系統(tǒng)的故障，并向駕駛員提示故障的存在（激活MIL）。 嚴(yán)重時(shí)直接激活扭矩限制器或50h后激活扭矩限制器。4444九、D10國發(fā)動(dòng)機(jī)使用注意事項(xiàng) SCR后處理系統(tǒng)，除尿素管道過濾器需要定期更換外（周期約20萬公里），一般情況下不需保養(yǎng)。 尿素質(zhì)量應(yīng)有一定保證，如雜質(zhì)過多可能會(huì)堵塞尿素管過濾器。 如果用戶不使用尿素，可能會(huì)燒壞需要尿素冷卻的尿素噴嘴。4545 如果排氣背壓變大，排氣管內(nèi)尿素可能結(jié)晶。 SCR國發(fā)動(dòng)機(jī)使用非標(biāo)準(zhǔn)國柴油，發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放不能滿足國法規(guī)限值要求，但不會(huì)影響SCR系統(tǒng)的正常使用。4646 OBD的MIL即排放故障指示燈和國車輛已有的發(fā)動(dòng)機(jī)故障燈是分開的兩個(gè)燈。 當(dāng)MIL閃爍時(shí)，表明排放相關(guān)系統(tǒng)發(fā)生故障。 MIL閃爍可通過診斷儀讀出故障碼。4747 由于OBD的啟用，在正常的車輛使用狀態(tài)下， SCR國發(fā)動(dòng)機(jī)的用戶，不能有拆除后處理器、拔除監(jiān)控傳感器等行為。 用戶必須使用質(zhì)量合格的液體尿素，采用劣質(zhì)尿素、人為摻水、直接加純水或索性不加尿素的行為，都將引起