D10国IV发动机本体及后处理培训教材20110329.(1)

1、中国重汽D10国发动机 主讲 王涛 TelE-mail：2011年4月主要内容一、国技术简介二、国SCR技术简介三、重汽SCR方案四、D10国发动机研发五、D10国发动机的性能1 1主要内容六、D10国发动机的结构七、D10国发动机与整车匹配八、D10国发动机OBD简介九、D10国发动机使用注意事项2 2一、国技术简介国排放法规限值3 3国与国不同点： ESC稳态循环测试和ELR烟度测试时排放限值更严 增加了ETC瞬态循环测试 国阶段必须带有OBD车载诊断系统，对排放实时监控 增加对排放耐久性要求，必须在法规要求期限内稳定达到排放限值要求 增加在用车符合性要求，规

2、定进行型式认证的发动机状态必须和装车状态一致4 4重卡发动机排放限值和技术路线5 5二、国SCR技术简介 SCR ：Selective Catalytic Reduction catalyst 选择性催化还原转换器 通过发动机本体优化供油系统和进排气系统，将发动机尾气中颗粒物降低到国IV排放水平。 将尿素通过尿素喷嘴均匀喷射到发动机尾气中，通过氨气还原性与尾气中的氮氧化合物发生化学反应，从而降低发动机尾气中氮氧化合物。6 6 出于对柴油品质的担忧，一般重卡发动机制造商都选择了SCR技术路线，以应对高含硫的柴油。 目前基本所有重卡柴油机制造商均已完成SCR路线发动机研发，纷纷进入小批量生产阶段。

3、7 7三、重汽三、重汽SCRSCR方案方案 SCR国的研发，本体部分需对燃油系统和进排气系统进行改进，针对原机排放颗粒物进行优化和重新标定。 SCR系统与Tenneco（天纳克）公司合作开发。8 8 SCR方案能便捷的升级到国 通过加大尿素喷射量，使排放达到国水平。 但尿素喷射过多，导致氨气泄漏量增加，因此技术上还有很多细节需要考虑。譬如可能需要增加一个DOC来处理掉超出法规要求的氨气泄漏。另外，OBD也需要升级到OBD 2.0。9 9四、D10国发动机研发 良好的国发动机基础 针对国排放要求特点对燃烧系统优化 日本电装改进型电控共轨燃油系统 国际知名品牌后处理器系统1010 良好的国发动机基

4、础国发动机在国基础上有了本质上的巨大改进。当初国发动机的设计已充分考虑了升级到国、国的需求，进行了充分的技术储备，气缸体、气缸盖等主要件都已按国要求进行设计。低至0.050.08g/kWh的机油消耗保证排放达国的可能性。1111针对国发动机PM排放比国发动机的降低80的要求，对燃烧系统进行了降PM颗粒的优化。硬件上，仅改变喷油器和增压器，来满足降PM和瞬态响应必须提高的要求。通过软件标定的方法，最终满足PM排放法规的要求。 通过SCR系统降低Nox。1212 G2.5代对PM优化的喷油器 改进电容的油轨 新型欧专用ECU 日本电装改进型电控共轨燃油系统1313 美国Tenneco（天纳克）后处

5、理系统1414SCR国发动机试验样机1515五、D10国发动机的性能与共轨国发动机相同的功率系列、额定功率、扭矩特性1616D10.38-40_380PS1560Nm D10.34-40_340PS1490NmD10.29-40_290PS1290Nm D10.27-40_270PS1190Nm重汽D10 SCR国发动机性能曲线1717 重汽SCR国发动机与共轨国发动机相同的功率系列，相同的额定功率、扭矩特性设计，基本不变，但其低速动力性比国发动机好。 经济性方面，试验结果显示：油耗在排放区比国发动机低57，最低燃油耗195g/kWh。 SCR系统的NOx转换效率在65以上，尿素消耗是燃油消耗

6、的51818六、D10国发动机的结构D10国系列发动机主体结构图1919 主体结构以WD615 电控共轨国发动 机为基础，外形与 共轨国相同。2020 增加了后处理器（消声器集成）2121环境温度传感器 增加了OBD系统传感器。2222 比国增压器具有更好的瞬态响应性2323D10国SCR发动机与国相比共轨系统的变化2424 SCR路线后处理器原理 2525排气入口排气入口排气出口排气出口载体载体2626陶瓷细微结构陶瓷载体结构 陶瓷载体表面涂有矾基的催化剂。2727DCU和尿素泵尿素箱总成2828尿素泵单元外壳外壳过滤器过滤器尿素压力传感器尿素压力传感器马达马达泵泵继电器继电器入口入口出口出

7、口2929呼吸口呼吸口塑料容器塑料容器尿素管道、传感器、加热管组件尿素管道、传感器、加热管组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为40升按重汽燃油箱容量400升，尿素消耗/燃油消耗比5计算，跑完一箱燃油消耗20升尿素。尿素箱内必须留有至少10即4升尿素，平均加满油3次需加满尿素2次。HOWO车型一箱尿素，约可行驶1600公里。3131尿素出尿素回加热管道加热管道传感器线束液位浮子温度传感器3232尿素喷嘴和尿素管尿素管尿素管标准接口标准接口喷嘴座喷嘴座喷嘴卡箍喷嘴卡箍喷嘴喷嘴3333尿素喷嘴喷孔喷孔电磁阀和电磁阀和冷却单元冷却单元回口回口入口入口3434

8、非加热尿素管尿素喷嘴3535NOx传感器载体前后温度传感器3636加热管单向阀3737七、D10国发动机与整车匹配3838 增加了尿素箱、尿素泵和ECU等部件。 目前将后处理器放在消声器内，这样不需额外安装空间，但消声器需要特殊制作。 尿素加热装置（电加热或发动机冷却液加热）。 整车仪表盘增加CAN驱动尿素液位指示灯和MIL灯。D10国整车39394040D10国整车4141D10国整车 整车其他变化 仪表盘上增加一个MIL - OBD系统故障指示器灯 仪表盘上增加尿素液位指示器 驾驶室内增加OBD诊断仪接口(与故障诊断仪接口共用)4242八、国发动机OBD简介 达到GB17691中第IV阶段

9、的柴油发动机或装用柴油发动机的汽车应配备车载诊断系统(OBD) 。 目前国阶段采用OBD1.5，即主要功能性监控+NOx控制。 国阶段将采用OBD 2，将定量监控排放状态。 4343 当出现故障导致排放超出相应的OBD限值时，应当显示排放相关部件或系统的故障，并向驾驶员提示故障的存在（激活MIL）。 严重时直接激活扭矩限制器或50h后激活扭矩限制器。4444九、D10国发动机使用注意事项 SCR后处理系统，除尿素管道过滤器需要定期更换外（周期约20万公里），一般情况下不需保养。 尿素质量应有一定保证，如杂质过多可能会堵塞尿素管过滤器。 如果用户不使用尿素，可能会烧坏需要尿素冷却的尿素喷嘴。4545 如果排气背压变大，排气管内尿素可能结晶。 SCR国发动机使用非标准国柴油，发动机的尾气排放不能满足国法规限值要求，但不会影响SCR系统的正常使用。4646 OBD的MIL即排放故障指示灯和国车辆已有的发动机故障灯是分开的两个灯。 当MIL闪烁时，表明排放相关系统发生故障。 MIL闪烁可通过诊断仪读出故障码。4747 由于OBD的启用，在正常的车辆使用状态下， SCR国发动机的用户，不能有拆除后处理器、拔除监控传感器等行为。 用户必须使用质量合格的液体尿素，采用劣质尿素、人为掺水、直接加纯水或索性不加尿素的行为，都将引起