先進歐Ⅳ柴油機結(jié)構(gòu)及工作原理ppt

1、 10.02.20 玉柴機器股份有限公司玉柴機器股份有限公司 一：國一：國4機型總體介紹機型總體介紹 二：技術(shù)路線及方案二：技術(shù)路線及方案 三：三：SCR系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 1. 添藍噴射系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng) 2. 催化消聲器催化消聲器 3. 其他零部件功能其他零部件功能 4. SCR系統(tǒng)整車布置安裝系統(tǒng)整車布置安裝 四四: 國國4發(fā)動機運行條件發(fā)動機運行條件目錄目錄 一：國一：國4機型總體介紹機型總體介紹 二：技術(shù)路線及方案二：技術(shù)路線及方案 三：三：SCR系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 1. 添藍噴射系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng) 2. 催化消聲器催化消聲器 3. 其他零部件其他零部件 4. SCR系統(tǒng)整車布置安裝系統(tǒng)整車

2、布置安裝 四四: 國國4發(fā)動機運行條件發(fā)動機運行條件目錄目錄2006年年2月中國第一臺月中國第一臺柴油機在玉柴誕生柴油機在玉柴誕生國國4 4機型總體介紹機型總體介紹2007年年12月中國第一臺國月中國第一臺國柴油機在玉柴誕生柴油機在玉柴誕生國國4 4機型總體介紹機型總體介紹國國4 4機型總體介紹機型總體介紹發(fā)動機型號說明,如YC6L280-40型發(fā)動機NOx g/Kw-hrEuro 2 (EU - 1996/ - China - 2004)Euro 3 (EU 2001/ China - 2008) (Euro 6 - 2013?)Euro 5 (EU 2009/ China 2013)Eur

3、o 4 (EU 2006/ China - 2010)0.020.100.152.03.55.07.0PM g/kW-hr1.0國4發(fā)動機特點：低排放國國4 4機型總體介紹機型總體介紹8資料來源：資料來源：A. FriedrichA. Friedrich國4發(fā)動機特點：低油耗國國4 4機型總體介紹機型總體介紹910001200140016001800200022000.30.40.50.60.70.80.912222333334444446666688888101010121212121515151818轉(zhuǎn)速 (r/min)負荷(%)6L280歐III和歐IV油耗百分比差值(%)(歐III-歐

4、IV)/歐III100國4發(fā)動機特點：低油耗國國4 4機型總體介紹機型總體介紹10型型 號號排量排量(L)(L)額定功率額定功率/ /轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速(kW/rpm)(kW/rpm)最大扭矩最大扭矩/ /轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速(N.m/rpm)(N.m/rpm)系統(tǒng)系統(tǒng)市場定位市場定位6J6J系列系列YC6J180-42YC6J180-426.4946.494132/2500132/2500660/1200-1700660/1200-1700BOSCHBOSCH高壓共軌高壓共軌+SCR+OBD+SCR+OBD8.5-11m8.5-11m客車、載質(zhì)量客車、載質(zhì)量6-12T6-12T卡車卡車YC6J200-42YC6J

5、200-42147/2500147/2500730/1200-1700730/1200-1700YC6J220-42YC6J220-42162/2500162/2500800/1200-1700800/1200-1700YC6J245-42YC6J245-42180/2500180/2500890/1200-1700890/1200-17006L6L系列系列YC6L240-41YC6L240-418.4248.424177/2200177/2200950/1200-1700950/1200-1700DelphiDelphi單體泵單體泵+SCR+OBD+SCR+OBD10-12m10-12m客車

6、客車YC6L260-41YC6L260-41191/2200191/22001030/1200-17001030/1200-1700YC6L280-41YC6L280-41206/2200206/22001100/1200-17001100/1200-1700YC6L310-41YC6L310-41228/2200228/22001150/1200-17001150/1200-1700YC6L330-41YC6L330-41243/2200243/22001280/1300-16001280/1300-1600YC6L260-42YC6L260-42191/2200191/22001030/1

7、200-16001030/1200-1600BOSCHBOSCH高壓共軌高壓共軌+SCR+OBD+SCR+OBD10-12m10-12m客車、載質(zhì)量客車、載質(zhì)量8-15T8-15T卡車卡車YC6L280-42YC6L280-42206/2200206/22001100/1200-16001100/1200-1600YC6L310-42YC6L310-42228/2200228/22001150/1200-16001150/1200-1600YC6L330-42YC6L330-42243/2200243/22001280/1300-16001280/1300-1600玉柴已批產(chǎn)國玉柴已批產(chǎn)國4

8、4發(fā)動機發(fā)動機11型型 號號排量排量L L額定功率額定功率/ /轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速(kW/rpm)(kW/rpm)最大扭矩最大扭矩/ /轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速(N.m/rpm)(N.m/rpm)燃油系統(tǒng)燃油系統(tǒng)主配客車及乘用車型主配客車及乘用車型6M6M系列系列YC6M320-40YC6M320-409.8399.839236/1900236/19001460/1100-14001460/1100-1400BOSCHBOSCH高壓共軌高壓共軌+SCR+OBD+SCR+OBD12-13.7m12-13.7m及及BRTBRT客車客車、載質(zhì)量、載質(zhì)量15T15T以上卡以上卡車車YC6M340-40YC6M340-40250

9、/1900250/19001500/1100-14001500/1100-1400YC6M360-40YC6M360-40266/1900266/19001550/1100-14001550/1100-1400YC6M375-40YC6M375-40276/1900276/19001680/1100-14001680/1100-14004G4G系列系列YC4G180-40YC4G180-405.25.2132/2300132/2300660/1100-1400660/1100-1400BOSCHBOSCH高壓共軌高壓共軌+SCR+OBD+SCR+OBD8-9m8-9m公路客車公路客車YC4G2

10、00-40YC4G200-40147/2200147/2200720/1100-1400720/1100-1400YC4G220-40YC4G220-40162/2200162/2200840/1100-1400840/1100-14004E4E系列系列YC4E170-42YC4E170-424.24.2125/2600125/2600590/1200-1600590/1200-1600BOSCHBOSCH高壓共軌高壓共軌+SCR+OBD+SCR+OBDYC4E140-42YC4E140-42103/2600103/2600430/1200-1600430/1200-1600玉柴已批產(chǎn)國玉柴已

11、批產(chǎn)國4 4發(fā)動機發(fā)動機目前正在開發(fā)的國目前正在開發(fā)的國4 4機型有：機型有： 6K-40,6A-40,4FA-406K-40,6A-40,4FA-40等高壓共軌機型等高壓共軌機型 6J-41,6A-41,4D-416J-41,6A-41,4D-41等等國產(chǎn)單體泵機型國國4 4機型總體介紹機型總體介紹 一：國一：國4機型總體介紹機型總體介紹 二：技術(shù)路線及方案二：技術(shù)路線及方案 三：三：SCR系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 1. 添藍噴射系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng) 2. 催化消聲器催化消聲器 3. 其他零部件功能其他零部件功能 4. SCR系統(tǒng)整車布置安裝系統(tǒng)整車布置安裝 四四: 國國4發(fā)動機運行條件發(fā)動機運行條件目

12、錄目錄當(dāng)前滿足國/歐的兩條主要技術(shù)路線 EGR+DPF(CRT) SCR技術(shù)路線的選擇技術(shù)路線的選擇技術(shù)路線技術(shù)路線 及方案及方案15 兩種技術(shù)路線的實現(xiàn)原理 EGR+DPF技術(shù)：是將發(fā)動機排除的廢氣引入進氣管，降低發(fā)動機進氣的氧氣濃度，從而降低缸內(nèi)燃燒溫度，降低NOx排放。用顆粒捕捉器過濾掉發(fā)動機排氣中的顆粒物。 SCR技術(shù)：是將添藍（濃度32.5%的尿素水溶液，純凈度極高，雜質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)專門規(guī)定）噴入發(fā)動機排氣管，尿素受熱水解成氨氣，氨氣和NOx在催化器的作用下反應(yīng)生成無毒的氮氣和水。該技術(shù)路線是用改進燃燒的方法，使發(fā)動機燃燒更高效更徹底，使顆粒排放降低到法規(guī)限值以內(nèi)，然后用SCR后處理系統(tǒng)

13、處理掉排氣中的NOx。技術(shù)路線技術(shù)路線 及方案及方案00.020.040.060.080.10.120.140.1602468NOx (g/kWh)微粒 微粒 (g/kWh)歐洲2歐洲5歐洲4歐洲3SCR降NOx 催化器微粒捕集器PDF排氣再循環(huán)EGR國國4的技術(shù)路線的技術(shù)路線技術(shù)路線技術(shù)路線 及方案及方案兩條技術(shù)路線的特點序號項目EGR+PDF(CRT)SCR1燃 油 噴 射 系統(tǒng)電 控 噴 射 最 高 噴 射 壓 力1800bar電控噴射最高噴射壓力1600Bar2發(fā)動機強度需高強度結(jié)構(gòu)，最大氣缸壓力180bar最大氣缸壓力160bar3增壓系統(tǒng)需高增壓系統(tǒng)補償EGR造成的功率損失，到歐甚

14、至要兩級增壓到歐與歐同樣的增壓系統(tǒng)4冷卻系統(tǒng)需加大冷卻系統(tǒng)散熱能力不需5潤滑系統(tǒng)缸套摩擦副需重新設(shè)計需用HI-4級潤滑油只需用CF-4級潤滑油6燃油消耗率相對SCR油耗高10%左右相對歐三省油5%左右7還原劑不需需要尿素水溶液技術(shù)路線技術(shù)路線 及方案及方案. 機內(nèi)凈化措施： 一、優(yōu)化燃燒一、優(yōu)化燃燒 1、優(yōu)化燃燒室、氣道、優(yōu)化燃燒室、氣道、 2、提高噴射壓力、提高噴射壓力 3、噴油提前、噴油提前 4、增壓器匹配、增壓器匹配 二、降低機油耗二、降低機油耗 缸套、活塞環(huán)、活塞型線缸套、活塞環(huán)、活塞型線技術(shù)路線技術(shù)路線 及方案及方案 SCR系統(tǒng)工作原理Selective Catalytic Redu

15、ction 選擇性選擇性 催化催化 還原還原技術(shù)路線技術(shù)路線 及方案及方案SCR催化系統(tǒng)的原理：還原反應(yīng)引用引用BOSCH圖片圖片技術(shù)路線技術(shù)路線 及方案及方案SCR反應(yīng)流程示意圖反應(yīng)流程示意圖尿素溶液計量尿素溶液計量排氣進入進入水蒸發(fā)水蒸發(fā)+ 尿素分解尿素分解SCR-Cat氮氣和水 排出1. 1. 尿素分解尿素分解NH2CONH2 + H2O - 2 NH3 + CO2技術(shù)路線技術(shù)路線 及方案及方案SCR催化系統(tǒng)的原理：還原反應(yīng)催化系統(tǒng)的原理：還原反應(yīng) NO + NO2 + 2NH3 - 2N2 + 3H2O4NO + O2 + 4NH3 - 4N2 + 6H2O2NO2 + O2 + 4N

16、H3 - 3N2 + 6H2O4NH3 + 5O2 - 4NO+ 6H2O2. 2. 在催化器處的還原反應(yīng)在催化器處的還原反應(yīng)技術(shù)路線技術(shù)路線 及方案及方案 一：國一：國4機型總體介紹機型總體介紹 二：技術(shù)路線及方案二：技術(shù)路線及方案 三：三：SCR系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 1. 添藍噴射系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng) 2. 催化消聲器催化消聲器 3. 其他零部件其他零部件 4. SCR系統(tǒng)整車布置安裝系統(tǒng)整車布置安裝 四四: 國國4發(fā)動機運行條件發(fā)動機運行條件目錄目錄SCR排放后處理系統(tǒng)排放后處理系統(tǒng)主要由催化消聲器、添藍罐、計量噴射泵，SCR電控單元（ACU/DCU）組成，主要功能為處理發(fā)動機NOx排放，冬季化

17、冰，故障自診斷和OBD功能，壓縮空氣輔助型：GRUNDFOS UDS G2.5 主要用于單體泵發(fā)動機無壓縮空氣型：BOSCH DENOX2.0 主要用于共軌發(fā)動機累計使用壽命100萬公里 一：國一：國4機型總體介紹機型總體介紹 二：技術(shù)路線及方案二：技術(shù)路線及方案 三：三：SCR系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 1. 添藍噴射系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng) 2. 催化消聲器催化消聲器 3. 其他零部件功能其他零部件功能 4. SCR系統(tǒng)整車布置安裝系統(tǒng)整車布置安裝 四四: 國國4發(fā)動機運行條件發(fā)動機運行條件目錄目錄BOSCH共軌發(fā)動機共軌發(fā)動機 SCR后處理系統(tǒng)后處理系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng)BoschDNOX2.0Bo

18、schDNOX2.0后處理系統(tǒng)后處理系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng)BoschDNOX2.0BoschDNOX2.0后處理系統(tǒng)后處理系統(tǒng)計量噴射泵計量噴射泵添藍噴嘴添藍噴嘴添藍噴射系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng)BoschDNOX2.0BoschDNOX2.0后處理系統(tǒng)后處理系統(tǒng)計量噴射泵計量噴射泵添藍噴射系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng)BoschDNOX2.0BoschDNOX2.0后處理系統(tǒng)后處理系統(tǒng)添藍噴嘴添藍噴嘴添藍噴射系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng)#噴嘴在排氣管上的安裝氣流方向氣流方向添藍噴射系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng)單體泵發(fā)動機單體泵發(fā)動機 SCR后處理系統(tǒng)后處理系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng)YC6L-41YC6L-41SCR后處理系統(tǒng)后處理

19、系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng)計量噴射泵計量噴射泵添藍噴嘴添藍噴嘴GRUNDFOS UDS G2.5 GRUNDFOS UDS G2.5 添藍噴射系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng) 添藍噴射系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng)計量噴射泵（計量噴射泵（UDS）接口）接口 壓縮空氣入口壓縮空氣入口 壓縮空氣電磁壓縮空氣電磁閥電器接口閥電器接口 噴嘴接口噴嘴接口 添藍入口添藍入口 添藍回液口添藍回液口 主電器接口主電器接口安裝孔安裝孔添藍噴射系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng) 安裝座臺肩與排安裝座臺肩與排氣管外壁齊平氣管外壁齊平圈焊圈焊氣流方向氣流方向添藍噴射系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng)噴嘴在排氣管上的安裝SCR電控單元（DCU）壓縮空氣過濾器添藍噴射系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng)

20、 一：國一：國4機型總體介紹機型總體介紹 二：技術(shù)路線及方案二：技術(shù)路線及方案 三：三：SCR系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 1. 添藍噴射系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng) 2. 催化消聲器催化消聲器 3. 其他零部件功能其他零部件功能 4. SCR系統(tǒng)整車布置安裝系統(tǒng)整車布置安裝 四四: 國國4發(fā)動機運行條件發(fā)動機運行條件目錄目錄箱式催化消聲器箱式催化消聲器桶式催化消聲器桶式催化消聲器催化器進口催化器進口溫度傳感器溫度傳感器催化器出口催化器出口溫度傳感器溫度傳感器催化消聲器催化消聲器箱式催化消聲器箱式催化消聲器催化消聲器催化消聲器箱式催化消聲器集集SCR催化器和發(fā)動機排氣消聲器與一體。催化器和發(fā)動機排氣消聲器與一體。整體

21、材料為不銹鋼，整體材料為不銹鋼，內(nèi)裝內(nèi)裝SCR催化器芯子和消聲管路，表層不銹鋼板下部裝有絕熱材料催化器芯子和消聲管路，表層不銹鋼板下部裝有絕熱材料,運行過程中表面平均溫度運行過程中表面平均溫度200250。法蘭面接口為入口，另一光管接口為出口。法蘭面接口為入口，另一光管接口為出口。催化器前后都裝有溫度傳感器。催化器前后都裝有溫度傳感器。 （安裝時請辨別催化器進出口溫度傳感器的位置）（安裝時請辨別催化器進出口溫度傳感器的位置）6L用箱式催化用箱式催化 消聲器：消聲器：整體重量整體重量70Kg，外形尺寸：，外形尺寸：560 x470 x500整體容量整體容量125L。催化劑容量：催化劑容量：19L

22、4 對催化器載體對催化器載體 5,66” dia. x 14” long 催化消聲器催化消聲器桶式催化消聲器桶式催化消聲器催化消聲器催化消聲器桶式催化消聲器桶式催化消聲器催化消聲器催化消聲器桶式催化消聲器集集SCR催化器和發(fā)動機排氣消聲器與一體。催化器和發(fā)動機排氣消聲器與一體。整體材料為不銹鋼，整體材料為不銹鋼，內(nèi)裝內(nèi)裝SCR催化器芯子和消聲管路，可選裝絕熱材料催化器芯子和消聲管路，可選裝絕熱材料.法蘭面接口為入口，另一光管接口為出口。法蘭面接口為入口，另一光管接口為出口。催化器前后都裝有溫度傳感器。催化器前后都裝有溫度傳感器。 （安裝時請辨別催化器進出口溫度傳感器的位置）（安裝時請辨別催化器

23、進出口溫度傳感器的位置） 6L6A6J用桶式催化消聲器：用桶式催化消聲器：整體重量整體重量50Kg，外形尺寸：，外形尺寸：300 x800整體容量整體容量56L。催化劑容量：催化劑容量：17.7L對催化器載體對催化器載體 10.5” dia. x 15” long 催化消聲器催化消聲器 一：國一：國4機型總體介紹機型總體介紹 二：技術(shù)路線及方案二：技術(shù)路線及方案 三：三：SCR系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 1. 添藍噴射系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng) 2. 催化消聲器催化消聲器 3. 其他零部件其他零部件 4. SCR系統(tǒng)整車布置安裝系統(tǒng)整車布置安裝 四四: 國國4發(fā)動機運行條件發(fā)動機運行條件目錄目錄添藍罐添藍罐其它零

24、部件其它零部件添藍罐添藍罐用于盛裝添藍，空重添藍罐用于盛裝添藍，空重3Kg，外形尺，外形尺550 x450 x200整體材料為工程塑料整體材料為工程塑料頂部裝液面高度和溫度傳感器。頂部裝液面高度和溫度傳感器。傳感器集成化冰加熱管路，利用發(fā)動機冷卻水的熱量化冰。傳感器集成化冰加熱管路，利用發(fā)動機冷卻水的熱量化冰。 （在冬季當(dāng)氣溫長時間低于零下（在冬季當(dāng)氣溫長時間低于零下11，添藍將會結(jié)冰，電控單元通過，添藍將會結(jié)冰，電控單元通過溫度傳感器可感應(yīng)到結(jié)冰，于是打開發(fā)動機冷卻液電磁閥，熱的冷卻溫度傳感器可感應(yīng)到結(jié)冰，于是打開發(fā)動機冷卻液電磁閥，熱的冷卻液流經(jīng)添藍罐內(nèi)部的盤管，可使冰塊逐漸融化）液流經(jīng)添

25、藍罐內(nèi)部的盤管，可使冰塊逐漸融化）出液口內(nèi)部裝有粗慮器，以防大于出液口內(nèi)部裝有粗慮器，以防大于0.1mm的大顆粒進入噴射系統(tǒng)。的大顆粒進入噴射系統(tǒng)。添藍罐加注口符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)添藍罐加注口符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)DIN70070，與油箱口不同，可防止加錯。，與油箱口不同，可防止加錯。添藍罐一般和油箱同側(cè)安裝，距離油箱稍近，方便加液。固定方法可添藍罐一般和油箱同側(cè)安裝，距離油箱稍近，方便加液。固定方法可參考油箱參考油箱,用鋼帶綁箍固定用鋼帶綁箍固定,鋼帶下襯膠皮。鋼帶下襯膠皮。添藍罐和柴油箱不能緊貼安裝，因為柴油回油加熱相鄰添藍罐中的天添藍罐和柴油箱不能緊貼安裝，因為柴油回油加熱相鄰添藍罐中的天藍，會引起藍，會

26、引起 SCR管路故障管路故障其它零部件其它零部件添藍罐傳感器該傳感器集成了液面高度、添藍溫度感應(yīng)該傳感器集成了液面高度、添藍溫度感應(yīng)和加熱化冰功能和加熱化冰功能所有的電器和管路接口都集成在該傳感器所有的電器和管路接口都集成在該傳感器上上其它零部件其它零部件NOx傳感器傳感器：用用于測量催化器反應(yīng)后于測量催化器反應(yīng)后NOx的濃度，的濃度，其信號用于添藍噴射的閉環(huán)控制和其信號用于添藍噴射的閉環(huán)控制和OBD功能功能，由感應(yīng)由感應(yīng)器和控制單元兩部分組成器和控制單元兩部分組成。催化器前后溫度傳感器Pt200溫度傳感器溫度傳感器其它零部件其它零部件冷卻液電磁閥冷卻液電磁閥 其它零部件其它零部件添藍管道添藍

27、管道 其它零部件其它零部件 一：國一：國4機型總體介紹機型總體介紹 二：技術(shù)路線及方案二：技術(shù)路線及方案 三：三：SCR系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 1. 添藍噴射系統(tǒng)添藍噴射系統(tǒng) 2. 催化消聲器催化消聲器 3. 其他零部件功能其他零部件功能 4. SCR系統(tǒng)整車布置安裝系統(tǒng)整車布置安裝 四四: 國國4發(fā)動機運行條件發(fā)動機運行條件目錄目錄UDS 2.5系統(tǒng)整車布置計量噴射泵計量噴射泵 冷卻液冷卻液電磁閥電磁閥添藍罐添藍罐催化消聲器催化消聲器噴嘴噴嘴SCRSCR系統(tǒng)整車布置安裝系統(tǒng)整車布置安裝催化消聲器催化消聲器噴嘴噴嘴添藍罐添藍罐 DENOX2.0系統(tǒng)整車布置計量噴射泵計量噴射泵 SCRSCR系統(tǒng)整車布置安裝系統(tǒng)整車布置安裝SCR系統(tǒng)與整車的電器連接系統(tǒng)與整車的電器連接電源CAN信號SCR 故障指示燈添藍液面高度信號車輛儀表盤顯示添藍液面高度、OBD和SCR故障信息SCRSCR系統(tǒng)整車布置安裝系統(tǒng)整車布置安裝國國4車輛儀表盤車輛儀表盤 SCR系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，儀表臺上的白色故障燈常亮。系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，儀表臺上的白色故障燈常亮。添藍液面高度和添添藍液面高度和添藍液位低的報警都藍液位低的報警都顯示在此液晶屏上顯示在此液晶屏上SCRSCR系統(tǒng)整車布置安裝系統(tǒng)整車