东风发动机国四电控机介绍

1、东风康明斯发动机欧四电控发动机产品介绍2009-3-52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。采用康明斯现有ISLe 系列

2、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ISDe46缸24气门.6.7升排量210-300马力最大扭矩1100牛.米

3、高压共轨燃油系统满足国四标准ISLe46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5ISDe Product Architecture康明斯发动机产品结构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欧四和欧五相对于欧三来讲,ECM电控特性相同,但是增加

5、了支持CES后处理 和OBD功能。6ISDe国四发动机的架构排量（国III，国IV）4.5l (4 cyl) 6.7L(6cyl)基础机Endeavour （CM850国IV） Remus （CM2150国III）排放达标能力Euro 4 Euro 5(仅改变标定和后处理）排放控制技术SCR选择性催化还原缸盖和活塞缸盖：0.7 DCS，和国III相同活塞：ISB 07 Piston，和US 2007项目相同ECM和控制CM2150E 双核模块，在国III基础上升级，增加存储能力，软件增加了OBD功能。燃油系统高压油泵：Bosch CP3.3NH-MD, 国三为系统压力：1800 bar ,国I

6、II为1600bar喷油器： CRIN 3， 国III为CRIN1.6增压器HE221-4Cyl /HX35W， 和欧III型号相同后处理系统集成的排放处理系统带一个Nox传感器，满足OBD1+要求压缩空气驱动的尿素喷射泵CES开发喷射算法和喷嘴外形尺寸国四发动机和国三发动机相同，应用选件通用7ISDe 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 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

7、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8ISDe 欧4益处 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 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10ISLe Product Architecture康明斯发动机产品结构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。11ISLe国四发动机的架构排量8.9l (6 cyl)基础机Gryphon （US 2007项目）Romulus （国三全球平台）排放达标能力Euro 4 Euro 5(仅改变标定和后处理）排放控制技术SCR选择性催化还原缸盖和活塞缸盖和国三相同活塞将采用铝活塞ECM和控

11、制CM2150E 双核模块，在国III基础上升级，增加存储能力，软件增加了OBD功能。燃油系统采用Cummins高压油泵，系统压力和欧三相同采用CRIN 3 喷油器TurbochargerHX40W同国三型号相同后处理系统集成的排放处理系统带一个Nox传感器，满足OBD1+要求压缩空气驱动的尿素喷射泵CES开发喷射算法和喷嘴外形尺寸国四发动机和国三及未来国五发动机相同，应用选件通用12ISLe4 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发动机相比燃油经济性提高了5-7% 与采用EGR系

12、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13ISDe国四和国三机型对照表(Truck& Coach)国四国三机型额定功率最大扭矩四缸机型功率最大扭矩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国四和国三机型对照表(Bus)国四国三机型额定功率最大扭矩四缸机型功率最大扭矩ISDe140 411402300rpm550NmBISDe160 411602300rpm600NmBISDe185 411802300rpm700NmBISDe185 311802500rpm650NmBISDe210 412102300rpm800NmB六缸ISDe210 312102500rpm800NmBISDe230 412302300rpm900NmBISDe230 312302500rpm900NmBISDe245 412452300

15、rpm950NmBISDe245 312452500rpm925NmBISDe270 412702300rpm970NmBISDe270 312702500rpm970NmB15ISLe国四和国三机型对照表(Truck、Coach& Bus）国四国三机型额定功率最大扭矩机型额定功率最大扭矩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项目主计划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产品开发计划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

21、照下列化学式的催化转化:4NH3 + 4NO + O2 4N2 + 6H2O8NH3 +6NO2 7N2 + 12H2O排气SCR催化器尿素喷嘴欧四技术SCREuro419SCR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% Euro420AdBlue-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

22、会对使用者造成不便。详细信息 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 21OBD - 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；23AdBlue供给罐用量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