493國四配M209可行性分析報告

1、 493國柴油機匹配M209 初步分析報告 發(fā)動機公司生產(chǎn)技術(shù)部 2010.12.07一、情況概述1、背景、背景 隨著國家愛環(huán)保排放法規(guī)的升級，整車對高性能、告標準的發(fā)動機產(chǎn)品需求越來越迫切，根據(jù)公司目前實際情況，動力研究院與2010年初就開始對目前量產(chǎn)的4DA系列柴油機進行技術(shù)提升的預研，滿足國四排放指標，延長產(chǎn)品生命周期，豐富動力總成配置，提高產(chǎn)品市場適應性及產(chǎn)品競爭力。2、動力院國四機型開發(fā)工作進展階段、動力院國四機型開發(fā)工作進展階段 目前動力研究院研發(fā)的共軌國四的493柴油機已經(jīng)處在G10門的準備階段，前期由動力院組織了G10門預審會議，據(jù)了解，國四產(chǎn)品最快與12月底實現(xiàn)SOP，并移交

2、發(fā)動機公司。二、產(chǎn)品介紹2.1、技術(shù)路線、技術(shù)路線 結(jié)合國內(nèi)外多家產(chǎn)品選擇的技術(shù)路線，動力院采用了以下技術(shù)進行的2.8L國四柴油機的開發(fā)：1、先進的電控技術(shù)和燃油噴射系統(tǒng) 與博世合作，開發(fā)噴射壓力更高的燃油供給系統(tǒng)和ECU，一方面實現(xiàn)燃油混合氣的混合質(zhì)量，另一方面實現(xiàn)更加精確的邏輯控制使整個燃燒過程更加準確。2、電控EGR技術(shù)的運用 電控EGR技術(shù)在目前采用國四排放的產(chǎn)品的技術(shù)路線中是“標配”，與機械式的相比，電控EGR能夠真正滿足系統(tǒng)的開度、流量等要求，杜絕了機械式的開度不足、卡滯及反應遲鈍等問題。3、氧化后處理技術(shù) 對于當前柴油機升級國四的后處理方式，主流廠家采用的為SCR和DPF兩種技術(shù)

3、路線，但是這兩種技術(shù)都非常復雜并且成本非常高，動力院則選用了DOC+POC的技術(shù)，該技術(shù)可以看作簡單的DPF,同時還有一定能力的再生功能，但效果不如前者。2.2、國四產(chǎn)品三維數(shù)模、國四產(chǎn)品三維數(shù)模2.3、發(fā)動機技術(shù)水平、發(fā)動機技術(shù)水平 動力院根據(jù)通用化原則，依托共軌國三平臺，確定其技術(shù)標準能夠達到如下標準： 目前，我們公司開發(fā)完成的兩款匹配M209輕客的國柴油機（結(jié)構(gòu)區(qū)別號分別為FA070和FA140）均為4DA1平臺變型機型，液壓制動。 由于當前多功能商用車只搭載FA140(88kW/280N.m)的機型。鑒于此，我們對FA140和FA130進行技術(shù)方案和性能參數(shù)的對比，為排放升級技術(shù)路線的

4、確定提供依據(jù)。技術(shù)方案對比：性能參數(shù)對比 目前國四發(fā)動機的最大功率為85kW，最大扭矩為250N.m，現(xiàn)階段只開發(fā)一個功率段，與M209需求88kW的發(fā)動機有一定的差距，外特性基本參數(shù)和曲線如下： 總之，根據(jù)技術(shù)參數(shù)及方案對比，可知單純同技術(shù)方案來講，由于同屬于4DA1平臺，通過以上的技術(shù)方案和性能參數(shù)對比可以看出，F(xiàn)A140采用FA130的技術(shù)路線，實現(xiàn)由國排放升級為國是可行的。 但是還請考慮上述FA130設計目標是綜合基礎(chǔ)產(chǎn)品（493國三共軌產(chǎn)品）的預研成果、技術(shù)方案、成本和國內(nèi)主要競爭對手的提升方案后提出的。性能指標能否滿足M209的匹配需求，還需整車方面進一步確認。三、與M209匹配變

5、動情況分析 由于國四產(chǎn)品FA130是動力院基于目前匹配輕卡的產(chǎn)品上技術(shù)升級實現(xiàn)的，前期并沒有開展匹配M209的工作，且根據(jù)前期發(fā)動機公司為多功能商用車提供FA140機型來推測，目前匹配輕卡的FA130不能夠?qū)崿F(xiàn)在整車的搭載。現(xiàn)將考慮到的在FA130發(fā)動機的基礎(chǔ)上需改動的系統(tǒng)統(tǒng)計如下： 1、前端輪系、前端輪系 2、進氣系統(tǒng)、進氣系統(tǒng) 3、排氣系統(tǒng)（包括增壓器）、排氣系統(tǒng)（包括增壓器） 4、EGR及其冷卻系統(tǒng)及其冷卻系統(tǒng) 5、飛輪、左右懸置及加強板、飛輪、左右懸置及加強板 6、其他零部件、其他零部件 1、前端輪系、前端輪系 由于FA140發(fā)動機前端使用了一條多楔帶完成前端所有動力附件（發(fā)電機、動轉(zhuǎn)

6、泵、水泵以及空壓機）的傳動，且變型設計考慮到盡可能借用現(xiàn)有的量產(chǎn)零部件，因此匹配M209的國四產(chǎn)品在外圍附件上盡可能多的使用FA140的零部件。初步擬定所需更換的零部件有： 發(fā)電機及調(diào)節(jié)臂、發(fā)電機固定支架、動轉(zhuǎn)泵、空壓機及固定支架、齒輪室、齒輪室蓋、減震皮帶輪、皮帶、風扇等 更換的目的為保證前端輪系與FA140發(fā)動機保持一致，方便整車匹配，縮短發(fā)動機及整車開發(fā)周期。改為FA140的減震皮帶輪動轉(zhuǎn)泵借用FA140的，安裝位置在原FA140的發(fā)電機安裝支架上空調(diào)壓縮機安裝在FA140的左支架上，其位置調(diào)整到發(fā)動機左下方發(fā)電機及調(diào)節(jié)支架臂更換為FA140零部件齒輪室、齒輪室蓋更換為FA140的更換F

7、A140的硅油離合器風扇總成FA130前端變化示意圖前端變化示意圖2、進氣系統(tǒng)、進氣系統(tǒng) 國四機型由于使用了電控EGR系統(tǒng)，因此在進氣歧管上增加了一個廢氣循環(huán)的通道及EGR的安裝位置，其整個狀態(tài)及安裝后的高度也已經(jīng)發(fā)生變。FA140發(fā)動機進氣歧管則和FA040機型相似，考慮到EGR閥必須安裝，因此進氣歧管需要改變設計。進氣歧管上的廢氣通道進氣歧管上增加的EGR固定位置3、排氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng) 目前國四產(chǎn)品的增壓器為VNT增壓器，且進排氣渦輪、渦殼的方向與目前FA140增壓器的正好相反，直接借用FA130的增壓器可能會出現(xiàn)兩個問題，首先是M209更改整車的空濾到增壓器的進氣管以及排氣彎管的走向；其

8、次是因為增壓器靠近整機的后端，增壓器的可變進氣截面的真空執(zhí)行機構(gòu)與整車干涉。增壓器進排氣方向與FA140增壓器相反VNT增壓器上的真空執(zhí)行裝置因為比較靠后，可能會與整車干涉兩者相比，F(xiàn)A140排氣歧管上的增壓器安裝位置靠前端，而FA130的增壓器安裝位置居中，另外，F(xiàn)A130排氣歧管還增加了一個廢氣出氣孔。增壓器相比，VNT系列增加了一個控制增壓器葉片角度的執(zhí)行器，使整機匹配性更好4、EGR及冷卻系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng) 國四機型上所使用的EGR閥為電控EGR，其布置狀態(tài)如下： 由于EGR閥所安裝的位置在進氣歧管的最左端，該處靠近整車的前圍板，以及發(fā)動機艙的左右防火墻，因此該處可能會出現(xiàn)與整車干涉的結(jié)果

9、，由于發(fā)動機艙后端的空間較小，因此，EGR閥可能也會與前圍板干涉。EGR該處可能與整車干涉該處的設計方案及安裝方式可能導致EGR冷卻器與整車的隔熱墊干涉5、飛輪、左右懸置及加強板飛輪、左右懸置及加強板 國四發(fā)動機匹配M209時所用的飛輪、左右懸置及加強板擬定借用FA140發(fā)動機的專用件，這里就不在做詳細描述。6、其他零部件、其他零部件 由于FA140飛輪的信號齒與其他機型不同，同時還考慮到電控EGR閥、進氣傳感器等幾個電控零部件可能會變化安裝位置，因此開發(fā)匹配M209的國四機型還要考慮到發(fā)動機控制線束的修改。四、成本分析 由于前期國柴油機開發(fā)的經(jīng)驗和成果，M209國動力開發(fā)成本比FA130小，單臺成本較FA140的增加約在4700元左右。（該費用未計算模具開發(fā)費用）五、其他問題1、動力院在研發(fā)國四柴油機時已經(jīng)由市場部對3.5T以上的輕卡車型進行的公告的申報，據(jù)了解，M209并不在上次申報的車型范圍內(nèi)，因此M209搭載自產(chǎn)國四柴油機還需進行市場公告的申報；2、當前階段，國四排放的機型還沒有實現(xiàn)量產(chǎn)，動力院還未明確FA130柴油機SOP的具體時間節(jié)點，如果在FA130機型的基礎(chǔ)上進行適應