先进欧Ⅳ柴油机结构与工作原理ppt

国4/欧Ⅳ柴油机

原理及基础知识

10.02.20玉柴机器股份有限公司

一：国4机型总体介绍二：技术路线及方案三：SCR系统介绍

1.添蓝喷射系统

2.催化消声器

3.其他零部件功能

4.SCR系统整车布置安装四:国4发动机运行条件目录

一：国4机型总体介绍二：技术路线及方案三：SCR系统介绍

1.添蓝喷射系统

2.催化消声器

3.其他零部件

4.SCR系统整车布置安装四:国4发动机运行条件目录2006年2月中国第一台Ⅳ柴油机在玉柴诞生国4机型总体介绍2007年12月中国第一台国Ⅳ柴油机在玉柴诞生国4机型总体介绍国4机型总体介绍发动机型号说明,如YC6L280-40型发动机NOx[g/Kw-hr]Euro2(EU-1996/-China-2004)Euro3(EU–2001/China-2008)(Euro6-2013?)Euro5(EU–2009/China2013)Euro4(EU–2006/China-2010)0.020.100.152.03.55.07.0PM

[g/kW-hr]1.0国4发动机特点：低排放国4机型总体介绍8资料来源：A.Friedrich国4发动机特点：低油耗国4机型总体介绍9国4发动机特点：低油耗国4机型总体介绍10型号排量(L)额定功率/转速(kW/rpm)最大扭矩/转速(N.m/rpm)系统市场定位6J系列YC6J180-426.494132/2500660/1200-1700BOSCH高压共轨+SCR+OBD8.5-11m客车、载质量6-12T卡车YC6J200-42147/2500730/1200-1700YC6J220-42162/2500800/1200-1700YC6J245-42180/2500890/1200-17006L系列YC6L240-418.424177/2200950/1200-1700Delphi单体泵+SCR+OBD10-12m客车YC6L260-41191/22001030/1200-1700YC6L280-41206/22001100/1200-1700YC6L310-41228/22001150/1200-1700YC6L330-41243/22001280/1300-1600YC6L260-42191/22001030/1200-1600BOSCH高压共轨+SCR+OBD10-12m客车、载质量8-15T卡车YC6L280-42206/22001100/1200-1600YC6L310-42228/22001150/1200-1600YC6L330-42243/22001280/1300-1600玉柴已批产国4发动机11型号排量L额定功率/转速(kW/rpm)最大扭矩/转速(N.m/rpm)燃油系统主配客车及乘用车型6M系列YC6M320-409.839236/19001460/1100-1400BOSCH高压共轨+SCR+OBD12-13.7m及BRT客车、载质量15T以上卡车YC6M340-40250/19001500/1100-1400YC6M360-40266/19001550/1100-1400YC6M375-40276/19001680/1100-14004G系列YC4G180-405.2132/2300660/1100-1400BOSCH高压共轨+SCR+OBD8-9m公路客车YC4G200-40147/2200720/1100-1400YC4G220-40162/2200840/1100-14004E系列YC4E170-424.2125/2600590/1200-1600BOSCH高压共轨+SCR+OBDYC4E140-42103/2600430/1200-1600玉柴已批产国4发动机目前正在开发的国4机型有：

6K-40,6A-40,4FA-40等高压共轨机型

6J-41,6A-41,4D-41等国产单体泵机型国4机型总体介绍

一：国4机型总体介绍二：技术路线及方案

三：SCR系统介绍

1.添蓝喷射系统

2.催化消声器

3.其他零部件功能

4.SCR系统整车布置安装四:国4发动机运行条件目录当前满足国/欧Ⅳ的两条主要技术路线

EGR+DPF(CRT)SCR技术路线的选择技术路线及方案15

两种技术路线的实现原理

EGR+DPF技术：是将发动机排除的废气引入进气管，降低发动机进气的氧气浓度，从而降低缸内燃烧温度，降低NOx排放。用颗粒捕捉器过滤掉发动机排气中的颗粒物。

SCR技术：是将添蓝（浓度32.5%的尿素水溶液，纯净度极高，杂质含量标准专门规定）喷入发动机排气管，尿素受热水解成氨气，氨气和NOx在催化器的作用下反应生成无毒的氮气和水。该技术路线是用改进燃烧的方法，使发动机燃烧更高效更彻底，使颗粒排放降低到法规限值以内，然后用SCR后处理系统处理掉排气中的NOx。技术路线及方案欧洲2欧洲5欧洲4欧洲3SCR降NOx催化器微粒捕集器PDF排气再循环EGR国4的技术路线技术路线及方案两条技术路线的特点序号项目EGR+PDF(CRT)SCR1燃油喷射系统电控喷射最高喷射压力1800bar电控喷射最高喷射压力1600Bar2发动机强度需高强度结构，最大气缸压力180bar最大气缸压力160bar3增压系统需高增压系统补偿EGR造成的功率损失，到欧Ⅴ甚至要两级增压到欧Ⅴ与欧Ⅲ同样的增压系统4冷却系统需加大冷却系统散热能力不需5润滑系统缸套摩擦副需重新设计需用HI-4级润滑油只需用CF-4级润滑油6燃油消耗率相对SCR油耗高10%左右相对欧三省油5%左右

7还原剂不需需要尿素水溶液技术路线及方案

.

机内净化措施：

一、优化燃烧

1、优化燃烧室、气道、

2、提高喷射压力

3、喷油提前

4、增压器匹配

二、降低机油耗

缸套、活塞环、活塞型线

技术路线及方案

SCR系统工作原理SelectiveCatalyticReduction

选择性催化还原技术路线及方案SCR催化系统的原理：还原反应引用BOSCH图片技术路线及方案SCR反应流程示意图尿素溶液计量排气进入水蒸发

+

尿素分解SCR-Cat

氮气和水排出1.尿素分解NH2CONH2+H2O->2NH3+CO2技术路线及方案

SCR催化系统的原理：还原反应NO+NO2+2NH3->2N2+3H2O4NO+O2+4NH3->4N2+6H2O2NO2+O2+4NH3->3N2+6H2O4NH3+5O2->4NO+6H2O2.在催化器处的还原反应技术路线及方案

一：国4机型总体介绍二：技术路线及方案三：SCR系统介绍

1.添蓝喷射系统

2.催化消声器

3.其他零部件

4.SCR系统整车布置安装四:国4发动机运行条件目录SCR排放后处理系统主要由催化消声器、添蓝罐、计量喷射泵，SCR电控单元（ACU/DCU）组成，主要功能为处理发动机NOx排放，冬季化冰，故障自诊断和OBD功能，压缩空气辅助型：GRUNDFOS

UDSG2.5主要用于单体泵发动机无压缩空气型：BOSCH

DENOX2.0主要用于共轨发动机累计使用寿命100万公里

一：国4机型总体介绍二：技术路线及方案三：SCR系统介绍

1.添蓝喷射系统

2.催化消声器

3.其他零部件功能

4.SCR系统整车布置安装四:国4发动机运行条件目录BOSCH共轨发动机SCR后处理系统添蓝喷射系统BoschDNOX2.0后处理系统添蓝喷射系统BoschDNOX2.0后处理系统计量喷射泵添蓝喷嘴添蓝喷射系统BoschDNOX2.0后处理系统计量喷射泵添蓝喷射系统BoschDNOX2.0后处理系统添蓝喷嘴添蓝喷射系统‹#›喷嘴在排气管上的安装气流方向添蓝喷射系统单体泵发动机SCR后处理系统添蓝喷射系统YC6L-41SCR后处理系统添蓝喷射系统计量喷射泵添蓝喷嘴GRUNDFOSUDSG2.5添蓝喷射系统

添蓝喷射系统计量喷射泵（UDS）接口

压缩空气入口

压缩空气电磁阀电器接口

喷嘴接口

添蓝入口

添蓝回液口

主电器接口安装孔添蓝喷射系统

安装座台肩与排气管外壁齐平圈焊气流方向添蓝喷射系统喷嘴在排气管上的安装SCR电控单元（DCU）压缩空气过滤器添蓝喷射系统

一：国4机型总体介绍二：技术路线及方案三：SCR系统介绍

1.添蓝喷射系统

2.催化消声器

3.其他零部件功能

4.SCR系统整车布置安装四:国4发动机运行条件目录箱式催化消声器桶式催化消声器催化器进口温度传感器催化器出口温度传感器催化消声器箱式催化消声器催化消声器箱式催化消声器集SCR催化器和发动机排气消声器与一体。整体材料为不锈钢，内装SCR催化器芯子和消声管路，表层不锈钢板下部装有绝热材料,运行过程中表面平均温度200—250℃。法兰面接口为入口，另一光管接口为出口。催化器前后都装有温度传感器。（安装时请辨别催化器进出口温度传感器的位置）6L用箱式催化消声器：整体重量70Kg，外形尺寸：560x470x500整体容量125L。催化剂容量：19L4对催化器载体5,66”dia.x14”long催化消声器桶式催化消声器催化消声器桶式催化消声器催化消声器桶式催化消声器集SCR催化器和发动机排气消声器与一体。整体材料为不锈钢，内装SCR催化器芯子和消声管路，可选装绝热材料.法兰面接口为入口，另一光管接口为出口。催化器前后都装有温度传感器。（安装时请辨别催化器进出口温度传感器的位置）

6L\6A\6J用桶式催化消声器：整体重量50Kg，外形尺寸：￠300x800整体容量56L。催化剂容量：17.7L对催化器载体10.5”dia.x15”long催化消声器

一：国4机型总体介绍二：技术路线及方案

三：SCR系统介绍

1.添蓝喷射系统

2.催化消声器

3.其他零部件

4.SCR系统整车布置安装四:国4发动机运行条件目录添蓝罐其它零部件添蓝罐添蓝罐用于盛装添蓝，空重3Kg，外形尺550x450x200整体材料为工程塑料顶部装液面高度和温度传感器。传感器集成化冰加热管路，利用发动机冷却水的热量化冰。（在冬季当气温长时间低于零下11℃，添蓝将会结冰，电控单元通过温度传感器可感应到结冰，于是打开发动机冷却液电磁阀，热的冷却液流经添蓝罐内部的盘管，可使冰块逐渐融化）出液口内部装有粗虑器，以防大于0.1mm的大颗粒进入喷射系统。添蓝罐加注口符合欧洲标准DIN70070，与油箱口不同，可防止加错。添蓝罐一般和油箱同侧安装，距离油箱稍近，方便加液。固定方法可参考油箱,用钢带绑箍固定,钢带下衬胶皮。添蓝罐和柴油箱不能紧贴安装，因为柴油回油加热相邻添蓝罐中的天蓝，会引起SCR管路故障其它零部件添蓝罐传感器该传感器集成了液面高度、添蓝温度感应和加热化冰功能所有的电器和管路接口都集成在该传感器上其它零部件NOx传感器：用于测量催化器反应后NOx的浓度，其信号用于添蓝喷射的闭环控制和OBD功能，由感应器和控制单元两部分组成。催化器前后温度传感器Pt200温度传感器其它零部件冷却液电磁阀

其它零部件添蓝管道

其它零部件

一：国4机型总体介绍二：技术路线及方案三：SCR系统介绍

1.添蓝喷射系统

2.催化消声器

3.其他零部件功能

4.SCR系统整车布置安装四:国4发动机运行条件目录UDS2.5系统整车布置计量喷射泵

冷却液电磁阀添蓝罐催化消声器喷嘴SCR系统整车布置安装催化消声器喷嘴添蓝罐DENOX2.0系统整车布置计量喷射泵SCR系统整车布置安装SCR系统与整车的电器连接电源CAN信号SCR故障指示灯添蓝液面高度信号车辆仪表盘显示添蓝液面高度、OBD和SCR故障信息SCR系统整车布置安装国4车辆仪表盘SCR系统出现故障的时候，仪表台上的白色故障灯常亮。添蓝液面高度和添蓝液位低的报警都显示在此液晶屏上SCR系统整车布置安装

一：国4机型总体介绍二：技术路线及方案三：SCR系统介绍

1.添蓝喷射系统

2.催化消声器

3.其他零部件功能

4.SCR系统整车布置安装四:国4发动机运行条件目录

发动机所用燃油为了使发动机拥有更高的可靠性和更低油耗，燃油应选用符合GB252－2000《轻柴油》规定的清洁轻柴油，并随着地区环境气温的不同而选用不同牌号的清洁柴油，一般夏季选用0号，冬季气温在-5℃以上时选用－10号，当气温在-14℃以上时应选用－20号，当气温在-29℃以上时应选用－35号