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1、 国国4/4/欧欧 柴油机柴油机 原理及基础知识原理及基础知识 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月中国第一台国柴油机在玉柴诞生 国4机型总体介绍 国4机型
2、总体介绍 发动机型号说明,如YC6L280-40型发动机 NOx g/Kw-hr Euro 2 (EU - 1996/ - China - 2004) Euro 3 (EU 2001/ China - 2008) (Euro 6 - 2013?) Euro 5 (EU 2009/ China 2013) Euro 4 (EU 2006/ China - 2010) 0.02 0.100.15 2.0 3.5 5.0 7.0 PM 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
3、：低油耗 国4机型总体介绍 10 型 号排量(L) 额额定功率/转转速 (kW/rpm) 最大扭矩/转转速 (N.m/rpm) 系统统市场场定位 6J系列 YC6J180-426.494132/2500660/1200-1700BOSCH高压压共轨轨 +SCR+OBD 8.5-11m客车车、载质载质 量6-12T卡车车 YC6J200-42147/2500730/1200-1700 YC6J220-42162/2500800/1200-1700 YC6J245-42180/2500890/1200-1700 6L系列 YC6L240-418.424177/2200950/1200-1700De
4、lphi单单体泵泵 +SCR+OBD 10-12m客车车 YC6L260-41191/22001030/1200-1700 YC6L280-41206/22001100/1200-1700 YC6L310-41228/22001150/1200-1700 YC6L330-41243/22001280/1300-1600 YC6L260-42191/22001030/1200-1600 BOSCH高压压共轨轨 +SCR+OBD 10-12m客车车、载质载质量 8-15T卡车车 YC6L280-42206/22001100/1200-1600 YC6L310-42228/22001150/1200
5、-1600 YC6L330-42243/22001280/1300-1600 玉柴已批产国4发动机 11 型 号排量L 额额定功率/转转速 (kW/rpm) 最大扭矩/转转速 (N.m/rpm) 燃油系统统主配客车车及乘用车车型 6M系列 YC6M320-40 9.839 236/19001460/1100-1400 BOSCH高压压共轨轨 +SCR+OBD 12-13.7m及BRT客车车 、载质载质量15T以上卡 车车YC6M340-40250/19001500/1100-1400 YC6M360-40266/19001550/1100-1400 YC6M375-40276/19001680
6、/1100-1400 4G系列 YC4G180-405.2132/2300660/1100-1400 BOSCH高压压共轨轨 +SCR+OBD 8-9m公路客车车 YC4G200-40147/2200720/1100-1400 YC4G220-40162/2200840/1100-1400 4E系列 YC4E170-42 4.2 125/2600590/1200-1600 BOSCH高压压共轨轨 +SCR+OBD YC4E140-42103/2600430/1200-1600 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
7、-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
8、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3 SCR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)SCR 1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1600Bar 2发动机强度需高强度结构，最大气缸压 力180bar
9、 最大气缸压力160bar 3增压系统需高增压系统补偿EGR造成 的功率损失，到欧甚至要 两级增压 到欧与欧同样的 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 Selective Catalytic Reduction 选择性
10、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 - 2 NH3 + CO2 技术路线 及方案 SCR催化系统的原理：还原反应 NO + NO2 + 2NH3 - 2N2 + 3H2O 4NO + O2 + 4NH3 - 4N2 + 6H2O 2NO2 + O2 + 4NH3 - 3N2 + 6H2O 4NH3 + 5O2 - 4NO+ 6H2O 2. 在催化器处的还原反应 技术路线 及方案 一：国4
11、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 UDS G2.5 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.
12、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-41 SCR后处理系统 添蓝喷射系统 计量喷射泵 添蓝喷嘴 GRUNDFOS UDS G2.5 添蓝喷
13、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
14、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200250。 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：560 x470 x500 整体容量125L。 催化剂容量：19L 4 对催化器载体 5,66” dia. x 14” 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。
15、 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） 6L6A6J用桶式催化消声器： 整体重量50Kg，外形尺寸：300 x800 整体容量56L。 催化剂容量：17.7L 对催化器载体 10.5” dia. x 15” 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550 x450 x200
