東風(fēng)發(fā)動機(jī)國四電控機(jī)介紹

1、東風(fēng)康明斯發(fā)動機(jī)歐四電控發(fā)動機(jī)產(chǎn)品介紹2009-3-52主要內(nèi)容 國四發(fā)動機(jī)ISDISL產(chǎn)品的背景及基本特性 國三與國四的技術(shù)性能優(yōu)勢比較 主要馬力分布及項(xiàng)目進(jìn)度介紹 SCR的工作原理介紹 后處理及附件清單典型的整車布置方案3基本背景采用康明斯現(xiàn)有ISDe 系列基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) ，在ISDe國三發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)上，通過對燃油系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的升級，應(yīng)用康明斯CES的SCR后處理技術(shù)開發(fā)實(shí)現(xiàn)的ISDe系列國四產(chǎn)品。ISDe系列國四機(jī)型開發(fā)也是康明斯全球Equinox項(xiàng)目的一部分，是康明斯為歐5，巴西歐4和中國國四開發(fā)的具有統(tǒng)一性能和結(jié)構(gòu)的電控發(fā)動機(jī)。因此產(chǎn)品同時向歐5靠近，以利升級。采用康明斯現(xiàn)有ISLe 系列

2、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) ，在ISLe國三發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)上，通過對燃油系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的升級，應(yīng)用康明斯CES的SCR后處理技術(shù)開發(fā)實(shí)現(xiàn)的ISLe系列國四產(chǎn)品。ISLe系列國四機(jī)型開發(fā)也是康明斯全球Rainbow項(xiàng)目的一部分，是康明斯為歐5，巴西歐4和中國國四開發(fā)的具有統(tǒng)一性能和結(jié)構(gòu)的電控發(fā)動機(jī)。因此產(chǎn)品同時向歐5靠近，以利升級。國四電控發(fā)動機(jī)在開發(fā)中充分考慮了中國的道路、氣候等運(yùn)行環(huán)境，以滿足長期中國市場的應(yīng)用和要求。發(fā)動機(jī)部分可以直接采用現(xiàn)有國三工藝設(shè)備和零部件供應(yīng)商。 ISD發(fā)動機(jī)ISL發(fā)動機(jī)共同特點(diǎn)4滿足國四排放要求的電控發(fā)動機(jī)系列ISDe46缸24氣門.6.7升排量210-300馬力最大扭矩1100牛.米

3、高壓共軌燃油系統(tǒng)滿足國四標(biāo)準(zhǔn)ISLe46缸24氣門.8.9升排量290-400馬力最大扭矩1700牛.米高壓共軌燃油系統(tǒng)滿足國四標(biāo)準(zhǔn)5ISDe Product Architecture康明斯發(fā)動機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)Equinox ISDe - Euro 4Common platform 4.5/6.7l Bosch HPCR 1800bar Crin 3.0CM2150E controller140-300PSSCR Aftertreatment BASF catalyst Gen 2.5 air driven doserOpen loop NOx sensor OBD1+SCR Aftertreatm

4、ent Ccatalyst + slip cat.Gen 2.5 air driven doserClosed loop NOx sensorOBD2Remus ISDe - Euro 3Common platform 4.5/6.7lBosch HPCR 1600 bar Crin 1.6CM2150C controller140-285PSEquinox ISDe - Euro 5Common platform 4.5/6.7l Bosch HPCR 1800bar Crin 3.0CM2150E controller140-300PS歐四和歐五相對于歐三來講,ECM電控特性相同,但是增加

5、了支持CES后處理 和OBD功能。6ISDe國四發(fā)動機(jī)的架構(gòu)排量（國III，國IV）4.5l (4 cyl) 6.7L(6cyl)基礎(chǔ)機(jī)Endeavour （CM850國IV） Remus （CM2150國III）排放達(dá)標(biāo)能力Euro 4 Euro 5(僅改變標(biāo)定和后處理）排放控制技術(shù)SCR選擇性催化還原缸蓋和活塞缸蓋：0.7 DCS，和國III相同活塞：ISB 07 Piston，和US 2007項(xiàng)目相同ECM和控制CM2150E 雙核模塊，在國III基礎(chǔ)上升級，增加存儲能力，軟件增加了OBD功能。燃油系統(tǒng)高壓油泵：Bosch CP3.3NH-MD, 國三為系統(tǒng)壓力：1800 bar ,國I

6、II為1600bar噴油器： CRIN 3， 國III為CRIN1.6增壓器HE221-4Cyl /HX35W， 和歐III型號相同后處理系統(tǒng)集成的排放處理系統(tǒng)帶一個Nox傳感器，滿足OBD1+要求壓縮空氣驅(qū)動的尿素噴射泵CES開發(fā)噴射算法和噴嘴外形尺寸國四發(fā)動機(jī)和國三發(fā)動機(jī)相同，應(yīng)用選件通用7ISDe 國四 性能上得到的益處大幅提高扭矩相對國三ISDe高達(dá)17%的改進(jìn)6 缸最大扭矩1100 Nm4 缸最大扭矩 760 Nm功率提高6 缸最大功率 300 ps4 缸最大功率 200 ps ISDe4 除完成一般運(yùn)行試驗(yàn)外，DCEC發(fā)動機(jī)內(nèi)部整車考核100萬公里,后期終端客戶試驗(yàn)里程為350萬公

7、里,確保發(fā)動機(jī)的使用可靠性;發(fā)動機(jī)整車三高試驗(yàn)(高溫高原高寒),能保證發(fā)動機(jī)具備廣泛的應(yīng)用范圍. 發(fā)動機(jī)完全具備國三的控制特性發(fā)動機(jī)外圍尺寸與國三保持一致8ISDe 歐4益處 提高扭矩Euro450060070080090010001100120010001200140016001800200022002500Engine Speed (RPM)Torque (Nm)Euro 3 ISDe275Euro IV ISDe4 30035040045050055060065070075010001200140016001800200022002500Engine Speed (RPM)Torque

8、(Nm)Euro 3 ISDe170Euro IV ISDe4 1854 Cylinder6 Cylinder9ISDe 歐4 成本優(yōu)勢極大地改進(jìn)了燃油經(jīng)濟(jì)性相對國三ISDe 降低 7% 將尿素的消耗計算在內(nèi)，如行駛 50,000 英里，油耗的降低相當(dāng)于每年節(jié)省800英鎊（英國）保養(yǎng)間隔的改進(jìn)使用CH-4以上的潤滑油，可保證發(fā)動機(jī)的良好運(yùn)行并延長更換周期對使用者所處環(huán)境及其成本的貢獻(xiàn)低排放更低的周期運(yùn)行成本10ISLe Product Architecture康明斯發(fā)動機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)Rainbow ISLe - Euro 4Common platform8.9lCummins CCR Pump 1

9、600bar Crin 3.0CM2150E controller290-400PSSCR Aftertreatment HT catalyst Gen 2.5 air driven doserOpen loop NOx sensor OBD1+SCR Aftertreatment Ccatalyst + slip catGen 2.5 air driven doserClosed loop NOx sensorOBD2Romulus ISLe - Euro 3Common platform 8.9LCummins CCR Pump 1600 bar Crin 1.6CM2150C contr

10、oller290-375PSRainbow ISLe - Euro 5Common platform 4.5/6.7lCummins CCR Pump 1600bar Crin 3.0CM2150E controller290-400PS歐四和歐五相對于歐三來講,ECM電控特性相同,但是增加了支持CES后處 理和OBD功能。11ISLe國四發(fā)動機(jī)的架構(gòu)排量8.9l (6 cyl)基礎(chǔ)機(jī)Gryphon （US 2007項(xiàng)目）Romulus （國三全球平臺）排放達(dá)標(biāo)能力Euro 4 Euro 5(僅改變標(biāo)定和后處理）排放控制技術(shù)SCR選擇性催化還原缸蓋和活塞缸蓋和國三相同活塞將采用鋁活塞ECM和控

11、制CM2150E 雙核模塊，在國III基礎(chǔ)上升級，增加存儲能力，軟件增加了OBD功能。燃油系統(tǒng)采用Cummins高壓油泵，系統(tǒng)壓力和歐三相同采用CRIN 3 噴油器TurbochargerHX40W同國三型號相同后處理系統(tǒng)集成的排放處理系統(tǒng)帶一個Nox傳感器，滿足OBD1+要求壓縮空氣驅(qū)動的尿素噴射泵CES開發(fā)噴射算法和噴嘴外形尺寸國四發(fā)動機(jī)和國三及未來國五發(fā)動機(jī)相同，應(yīng)用選件通用12ISLe4 發(fā)動機(jī)是一個用于多重卡車用發(fā)動機(jī)關(guān)鍵特性的理想動力符合重型卡車的特性及耐久性外型尺寸緊湊，重量輕對于9升發(fā)動機(jī)來說具有最大的功率重量比燃油經(jīng)濟(jì)性與國3發(fā)動機(jī)相比燃油經(jīng)濟(jì)性提高了5-7% 與采用EGR系

12、統(tǒng)的歐4發(fā)動機(jī)相比經(jīng)濟(jì)性估計提高8%低噪聲發(fā)動機(jī)可直接升級到歐5排放潛力2009年9月開始 批量生產(chǎn)13ISDe國四和國三機(jī)型對照表(Truck& Coach)國四國三機(jī)型額定功率最大扭矩四缸機(jī)型功率最大扭矩ISDe140 401402500rpm550NmTISDe140 301402500rpm450NmTISDe160 401602500rpm600NmTISDe160 301602500rpm600NmTISDe180 401802500rpm700NmTISDe180 301802500rpm650NmTISDe200 402002500rpm760NmTISDe200 302002

13、700rpm550NmT六缸ISDe185 301852500rpm700NmTISDe210 402102500rpm800NmTISDe210 302102500rpm800NmTISDe230 402302500rpm900NmTISDe230 302302500rpm900NmTISDe245 402452500rpm950NmTISDe245 302452500rpm925NmTISDe270 402702500rpm970NmTISDe270 302702500rpm970NmTISDe285 402852500rpm1020NmTISDe285 302852500rpm970Nm

14、TISDe300 403002500rpm1100NmT14ISDe國四和國三機(jī)型對照表(Bus)國四國三機(jī)型額定功率最大扭矩四缸機(jī)型功率最大扭矩ISDe140 411402300rpm550NmBISDe160 411602300rpm600NmBISDe185 411802300rpm700NmBISDe185 311802500rpm650NmBISDe210 412102300rpm800NmB六缸ISDe210 312102500rpm800NmBISDe230 412302300rpm900NmBISDe230 312302500rpm900NmBISDe245 412452300

15、rpm950NmBISDe245 312452500rpm925NmBISDe270 412702300rpm970NmBISDe270 312702500rpm970NmB15ISLe國四和國三機(jī)型對照表(Truck、Coach& Bus）國四國三機(jī)型額定功率最大扭矩機(jī)型額定功率最大扭矩ISLe290 40290ps2100rpm1050NmTISLe290 30290ps2100rpm1050NmTISLe290 41290ps2100rpm1050NmBISLe290 31290ps2100rpm1050NmBISLe315 40315ps2100rpm1200NmTISLe310 30

16、310ps2100rpm1200NmTISLe310 41310ps2100rpm1200NmBISLe325 40325ps2100rpm1350NmTISLe325 30325ps2100rpm1350NmTISLe325 41325ps2100rpm1350NmBISLe325 31325ps2100rpm1350NmBISLe340 40340ps2100rpm1425NmTISLe340 30340ps2100rpm1425NmTISLe360 40360ps2100rpm1550NmTISLe360 30360ps2100rpm1550NmTISLe375 40375ps2100r

17、pm1550NmTISLe375 30375ps2100rpm1550NmTISLe400 40400ps2100rpm1700NmT16200720082009ISDe CM2150 CN4 Program Schedule項(xiàng)目主計劃1Q2Q3Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3QUK EquinoxM005/07M109/07M1.1/M201/08M304/08M408/08M510/08M609/09DCEC M1.104/07M209/07M303/08M609/09M408/08M510/08AlphaBuildFreezeBetaBuildFreezeLtdBuildFreezeM2

18、11/07M2.21/08 6 Cyl. Certification(Jun)4 Cyl. Certification(Aug)RAPID Truck Test Field Test Hot Climate/ High AltitudeCold ClimateOBD Certification M3.105/08 Engine PPAP Aug-Oct M0.1Jun 07M1JuL 07M2Nov 07M3.1Apr 08M4JuL 08M5Aug 08Focus(CES)17Field Test ISLe CN4 Program Schedule產(chǎn)品開發(fā)計劃M308/08BetaM204/

19、08M41/09M505/09M101/08Ltd ProdM610/09FullProdM005/07Cummins Confidential RestrictedAlphaVerifiedM3AlphaBld StartConceptBld StartStableArchitectStableDesignBetaBld StartBetaVerifiedM4FullProdPGMWrapLimitedProdM2M5M1M6LimitedProd BldSignCharterM0OctNovDecJan2008FebMarAprMayJunJulAugSepOctNovDec2010Q1Q

20、2Q3Jan2009FebMarAprMayJunJulAugSepOctNovDec2007SepAlphaRAPID Truck Running OBD TuningSource Approval TestEuro 4 Ratings Dev.Cold ClimateWet-Hot ClimateDry-Hot Climate/ High Altitude CES PPAP CapableCertification Engine PPAP Capable18尿素噴入高溫排氣后分解為氨和二氧化碳（160 C）: (NH2) 2CO+H2O 2NH3 + CO2 SCR的作用是基于氧化氮與氨按

21、照下列化學(xué)式的催化轉(zhuǎn)化:4NH3 + 4NO + O2 4N2 + 6H2O8NH3 +6NO2 7N2 + 12H2O排氣SCR催化器尿素噴嘴歐四技術(shù)SCREuro419SCR系統(tǒng)示意圖AdBlue 儲存罐尿素泵系統(tǒng)功能警告燈壓縮空氣供給發(fā)動機(jī)排氣尿素噴射溫度傳感器SCR 本體排氣尾管分散區(qū)域計量泵進(jìn)氣流量傳感器Nox 傳感器2007歐四技術(shù):N2 + H2O消耗量約為燃油的 5% Euro420AdBlue-尿素介紹尿素與水混合成32.5%溶液標(biāo)準(zhǔn)：ISO22241無毒、無污染、無爆炸性、不易燃透明液體，有淡氨水氣味，在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品及化妝品中廣泛采用的原料，使用適宜的運(yùn)輸與儲存設(shè)備，不

22、會對使用者造成不便。詳細(xì)信息 Euro4尿素潛在問題 泄漏 泄漏導(dǎo)致結(jié)晶 鹽 腐蝕 危害軟金屬、某些聚合物及水泥 容器需用不銹鋼、鋁或聚乙烯材料 溫度為零下11攝氏度時開始結(jié)冰 21OBD - 車載診斷系統(tǒng)確保SCR正確使用,向駕駛員提供故障提示;提供診斷接口及軟件系統(tǒng)支持;可用診斷工具檢查OBD歷史故障；22尾氣處理器（EGP）有3個串聯(lián)單元，氨擴(kuò)散器，催化器，消聲裝置；氨擴(kuò)散器將氨分散在催化器表面催化器進(jìn)行NOx轉(zhuǎn)化，最低反應(yīng)溫度為200C；消聲裝置是消除排氣噪聲安裝在距增壓器排氣口14m處；不能承受超過硫含量3000ppm燃油；23AdBlue供給罐用量相當(dāng)于燃油消耗量的： -歐4 為5% -歐5 為7% 罐體標(biāo)出體積，以便在ECM設(shè)定時容易識別；材料為：不銹鋼，鎂鋁合金，中高密度聚乙烯；不透明，使駕駛員無法看到液位，這樣當(dāng)診斷為空時還有一定的量，避免吸入空氣；罐通大氣，有一定的膨脹空間，通氣孔設(shè)計要防止結(jié)晶堵塞；目前沒有防止因車輛翻滾后，不許尿素泄露的法規(guī)