东风康明斯发动机国四电控机介绍0305.ppt

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1、东风康明斯发动机 欧四电控发动机产品介绍,2009-3-5,2,主要内容, 国四发动机ISDISL产品的背景及基本特性 国三与国四的技术性能优势比较 主要马力分布及项目进度介绍 SCR的工作原理介绍 后处理及附件清单 典型的整车布置方案,3,基本背景,采用康明斯现有ISDe 系列基础结构 ，在ISDe国三发动机基础上，通过对燃油系统和控制系统的升级，应用康明斯CES的SCR后处理技术开发实现的ISDe系列国四产品。 ISDe系列国四机型开发也是康明斯全球Equinox项目的一部分，是康明斯为欧5，巴西欧4和中国国四开发的具有统一性能和结构的电控发动机。因此产品同时向欧5靠近，以利升级。 采用康

2、明斯现有ISLe 系列基础结构 ，在ISLe国三发动机基础上，通过对燃油系统和控制系统的升级，应用康明斯CES的SCR后处理技术开发实现的ISLe系列国四产品。 ISLe系列国四机型开发也是康明斯全球Rainbow项目的一部分，是康明斯为欧5，巴西欧4和中国国四开发的具有统一性能和结构的电控发动机。因此产品同时向欧5靠近，以利升级。 国四电控发动机在开发中充分考虑了中国的道路、气候等运行环境，以满足长期中国市场的应用和要求。 发动机部分可以直接采用现有国三工艺设备和零部件供应商。,ISD发动机,ISL发动机,共同特点,4,满足国四排放要求的电控发动机系列,ISDe4 6缸 24气门.6.7升排

3、量 210-300马力 最大扭矩1100牛.米 高压共轨燃油系统 满足国四标准,ISLe4 6缸 24气门.8.9升排量 290-400马力 最大扭矩1700牛.米 高压共轨燃油系统 满足国四标准,5,ISDe Product Architecture 康明斯发动机产品结构,Equinox ISDe - Euro 4 Common platform 4.5/6.7l Bosch HPCR 1800bar Crin 3.0 CM2150E controller 140-300PS,SCR Aftertreatment BASF catalyst Gen 2.5 air driven doser

4、Open loop NOx sensor OBD1+,SCR Aftertreatment Ccatalyst + slip cat. Gen 2.5 air driven doser Closed loop NOx sensor OBD2,Remus ISDe - Euro 3 Common platform 4.5/6.7l Bosch HPCR 1600 bar Crin 1.6 CM2150C controller 140-285PS,Equinox ISDe - Euro 5 Common platform 4.5/6.7l Bosch HPCR 1800bar Crin 3.0 C

5、M2150E controller 140-300PS,欧四和欧五相对于欧三来讲,ECM电控特性相同,但是增加了支持CES后处理 和OBD功能。,6,ISDe国四发动机的架构,7,ISDe 国四 性能上得到的益处,大幅提高扭矩 相对国三ISDe高达17%的改进 6 缸最大扭矩1100 Nm 4 缸最大扭矩 760 Nm 功率提高 6 缸最大功率 300 ps 4 缸最大功率 200 ps ISDe4 除完成一般运行试验外，DCEC发动机内部整车考核100万公里,后期终端客户试验里程为350万公里,确保发动机的使用可靠性; 发动机整车三高试验(高温高原高寒),能保证发动机具备广泛的应用范围. 发

6、动机完全具备国三的控制特性 发动机外围尺寸与国三保持一致,8,ISDe 欧4益处 提高扭矩,Euro4,500,600,700,800,900,1000,1100,1200,1000,1200,1400,1600,1800,2000,2200,2500,Engine Speed (RPM),Torque (Nm),Euro 3 ISDe275,Euro IV ISDe4 300,350,400,450,500,550,600,650,700,750,1000,1200,1400,1600,1800,2000,2200,2500,Engine Speed (RPM),Torque (Nm),Eu

7、ro 3 ISDe170,Euro IV ISDe4 185,4 Cylinder,6 Cylinder,9,ISDe 欧4 成本优势,极大地改进了燃油经济性 相对国三ISDe 降低 7% 将尿素的消耗计算在内，如行驶 50,000 英里，油耗的降低相当于每年节省800英镑（英国） 保养间隔的改进 使用CH-4以上的润滑油，可保证发动机的良好运行并延长更换周期 对使用者所处环境及其成本的贡献 低排放 更低的周期运行成本,10,ISLe Product Architecture 康明斯发动机产品结构,Rainbow ISLe - Euro 4 Common platform8.9l Cummin

8、s CCR Pump 1600bar Crin 3.0 CM2150E controller 290-400PS,SCR Aftertreatment HT catalyst Gen 2.5 air driven doser Open loop NOx sensor OBD1+,SCR Aftertreatment Ccatalyst + slip cat Gen 2.5 air driven doser Closed loop NOx sensor OBD2,Romulus ISLe - Euro 3 Common platform 8.9L Cummins CCR Pump 1600 ba

9、r Crin 1.6 CM2150C controller 290-375PS,Rainbow ISLe - Euro 5 Common platform 4.5/6.7l Cummins CCR Pump 1600bar Crin 3.0 CM2150E controller 290-400PS,欧四和欧五相对于欧三来讲,ECM电控特性相同,但是增加了支持CES后处 理和OBD功能。,11,ISLe国四发动机的架构,12,ISLe4 发动机是一个用于多重卡车用发动机关键特性的理想动力符合重型卡车的特性及耐久性 外型尺寸紧凑，重量轻 对于9升发动机来说具有最大的功率重量比 燃油经济性 与国3发

10、动机相比燃油经济性提高了5-7% 与采用EGR系统的欧4发动机相比经济性估计提高8% 低噪声 发动机可直接升级到欧5排放潜力 2009年9月开始 批量生产,13,ISDe国四和国三机型对照表(Truck& Coach),14,ISDe国四和国三机型对照表 (Bus),15,ISLe国四和国三机型对照表 (Truck、Coach& Bus）,16,2007,2008,2009,ISDe CM2150 CN4 Program Schedule 项目主计划,1Q,2Q,3Q,4Q,1Q,2Q,3Q,4Q,1Q,2Q,3Q,UK Equinox,M0 05/07,M1 09/07,M1.1/M2 01

11、/08,M3 04/08,M4 08/08,M5 10/08,M6 09/09,DCEC,M1.1 04/07,M2 09/07,M3 03/08,M6 09/09,M4 08/08,M5 10/08,Alpha Build Freeze,Beta Build Freeze,Ltd Build Freeze,M2 11/07,M2.2 1/08,6 Cyl. Certification(Jun),4 Cyl. Certification(Aug),RAPID Truck Test,Field Test,Hot Climate/ High Altitude,Cold Climate,OBD Ce

12、rtification,M3.1 05/08,Engine PPAP Aug-Oct,M0.1 Jun 07,M1 JuL 07,M2 Nov 07,M3.1 Apr 08,M4 JuL 08,M5 Aug 08,Focus(CES),17,Field Test,ISLe CN4 Program Schedule产品开发计划,M3 08/08,Beta,M2 04/08,M4 1/09,M5 05/09,M1 01/08,Ltd Prod,M6 10/09,Full Prod,M0 05/07,Cummins Confidential Restricted,Alpha,RAPID Truck

13、Running,OBD Tuning,Source Approval Test,Euro 4 Ratings Dev.,Cold Climate,Wet-Hot Climate,Dry-Hot Climate/ High Altitude,CES PPAP Capable,Certification,Engine PPAP Capable,18,尿素喷入高温排气后分解为氨和二氧化碳（160 C）: (NH2) 2CO+H2O 2NH3 + CO2 SCR的作用是基于氧化氮与氨按照下列化学式的催化转化: 4NH3 + 4NO + O2 4N2 + 6H2O 8NH3 +6NO2 7N2 + 12

14、H2O,排气,SCR 催化器,欧四技术SCR,Euro4,19,SCR系统示意图,AdBlue 储存罐,尿素泵,系统功能警告灯,压缩空气供给,发动机排气,尿素喷射,温度传感器,SCR 本体,排气尾管,分散区域,计量泵,进气流量传感器,Nox 传感器 2007,欧四技术:,N2 + H2O,消耗量约为 燃油的 5%,Euro4,20,AdBlue-尿素介绍,尿素与水混合成32.5%溶液 标准：ISO22241 无毒、无污染、无爆炸性、不易燃 透明液体，有淡氨水气味， 在农业、医药、食品及化妆品中广泛采用的原料， 使用适宜的运输与储存设备，不会对使用者造成不便。 详细信息 http:/ http:

15、/www.yara.co.uk,Euro4,尿素潜在问题 泄漏 泄漏导致结晶 盐 腐蚀 危害软金属、某些聚合物及水泥 容器需用不锈钢、铝或聚乙烯材料 温度为零下11摄氏度时开始结冰,21,OBD - 车载诊断系统,确保SCR正确使用,向驾驶员提供故障提示; 提供诊断接口及软件系统支持; 可用诊断工具检查OBD历史故障；,22,尾气处理器（EGP）,有3个串联单元，氨扩散器，催化器，消声装置； 氨扩散器将氨分散在催化器表面 催化器进行NOx转化，最低反应温度为200C； 消声装置是消除排气噪声 安装在距增压器排气口14m处； 不能承受超过硫含量3000ppm燃油；,23,AdBlue供给罐,用量

16、相当于燃油消耗量的： -欧4 为5% -欧5 为7% 罐体标出体积，以便在ECM设定时容易识别； 材料为：不锈钢，镁铝合金，中高密度聚乙烯； 不透明，使驾驶员无法看到液位，这样当诊断为空时还有一定的量，避免吸入空气； 罐通大气，有一定的膨胀空间，通气孔设计要防止结晶堵塞； 目前没有防止因车辆翻滚后，不许尿素泄露的法规。 加注口设计要防止液体溅出，腐蚀其它部件；欧洲汽车制造商协会（ACEA）正在制定加注口标识，并有警示司机加注正确的液体； 罐有排放口可定期维护，出口有70微米的滤清器过滤罐内杂质；,24,罐传感器,罐内要有液位和温度传感器，详细要求见AEB； 具有系统诊断，空罐监测，液位显示及报

17、警等； 向泵发出指令确定给泵流量，估计尿素的用量； 启动罐加热器，检测是否工作或过热； 温度低于0开始加热，一直到7 保持加热。,尿素罐和传感器,放气孔,浮子,温度传感器,25,管路,管路要求有足够的强度，不能被吸瘪； 供给管的流量25L/h,推荐的管内径6mm; 回流管推荐的管内径4mm; 罐和泵尽量靠近，减少截流和空气残留影响；,26,计量泵,计量泵是高精密部件 计量泵耗气量17.522L/min.要考虑空压机的泵气量与负荷率； 要防止脏空气进入，有专门滤清器（5微米）； 正常工作耗电量32瓦，内部加热器工作时200瓦, 峰值时300瓦，最长工作时间30秒； 供气压力范围612巴；,Eur

18、o4,27,Euro4,28,SCR系统零部件喷嘴,与计量单元连接,喷孔,安装位置距后处理器入口不少于750mm; 安装与排气管中心线垂直的方向，不易受损位置,29,X = 前后,Y = 侧面对侧面,错误 X,Z = 高度,在汽车长度方向 必须垂直安装 不得低于尿素罐 最低液面,最长为12m,正确,计量泵、尿素罐及喷嘴相对位置,30,SCR系统与Adbule的气候考虑,Abdul在-11开始结冰，推荐保持在高于冰点15，即4； 用电加热或发动机冷却液加热；0开始加热到7关闭； 推荐的最高工作温度60，正常与环境温度接近； 要提供10%的膨胀空间；,31,雨帽,尿素罐 低使用量,典型的垂直布置 （道路清扫车与公交客车）,计量泵,布置方案,Euro4,32,后置客车,Euro4,33,Euro4,34,Euro4,35,Welcome to DCEC,