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电控欧 3 技术的发展与应用

电控欧 3 技术的发展与应用. 上海柴油机股份有限公司副经理 彭立新. 国内外排放标准情况简介； 满足欧 3 排放的相关技术； 上柴电控 CRS 柴油机的开发与产业化. 目录. 国内外排放标准及其推进日期. Euro 3. Euro 4. JP09. JP05. JP03. 当今日期. 资料来源 : 戴克. 0,7. 14,1. 9,0. 0,4. 7,0. 5,0. 3,5. 0,15. 2,0. 0,10. 0,02. 0,02.

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电控欧 3 技术的发展与应用

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Presentation Transcript

  1. 电控欧3技术的发展与应用 上海柴油机股份有限公司副经理 彭立新

  2. 国内外排放标准情况简介； 满足欧3排放的相关技术； 上柴电控CRS柴油机的开发与产业化 目录

  3. 国内外排放标准及其推进日期 Euro 3 Euro 4 JP09 JP05 JP03 当今日期 资料来源: 戴克

  4. 0,7 14,1 9,0 0,4 7,0 5,0 3,5 0,15 2,0 0,10 0,02 0,02 1988 1992 1995 2000 2005 2008 1988 1992 1995 2000 2005 2008 EURO 0 1 2 3 4 5 EURO 0 1 2 3 4 5 排放标准在欧洲与中国的实施: 欧0到欧5 PM g/kWh NOx g/kWh 中国：2000 2003 2007 2010 2013 中国： 2000 2003 2007 2010 2013

  5. 欧洲排放标准指标值 Type approval according EURO III…..V – manufacturers have to fulfill both tests EEVS – extra low emission vehicles (enhanced environmentally friendly vehicles)

  6. 100 % % Engine power 70 % A = nlo + 0.25(nhi - nlo) B = nlo + 0.50(nhi - nlo) C = nlo + 0.75(nhi - nlo) 50 % Engine speed nlo nhi 欧3/欧4试验循环标准: ESC标准 Source: DieselNet.com

  7. 欧3/欧4试验循环标准: ELR标准 The test consists of a sequence of three load steps at each of the three engine speeds A (cycle 1), B (cycle 2) and C (cycle 3), followed by cycle 4 at a speed between speed A and speed C and a load between 10% and 100%, selected by the certification personnel. Speeds A, B, and C are defined in the ESC cycle. Smoke measurement values are continuously sampled during the ELR test with a frequency of at least 20 Hz. Source: DieselNet.com

  8. 欧3-欧5试验循环标准: ETC标准 汽车试验标准 • Part one represents city driving with a maximum speed of 50 km/h, frequent starts, stops, and idling. • Part two is rural driving starting with a steep acceleration segment. The average speed is about 72 km/h • Part three is motorway driving with average speed of about 88 km/h. Source: DieselNet.com

  9. 欧3-欧5试验循环标准: ETC标准 发动机试验标准 Engine speed Engine torque Source: DieselNet.com

  10. 国内外排放标准情况简介； 满足欧3排放的相关技术； 上柴电控CRS柴油机的开发与产业化 目录

  11. 氮氧化物后处理 满足各级排放标准的发动机技术 0 . 2 增压中冷 + 燃烧过程改善 Euro 2 0.15 电控技术+ 高压喷射 + 改善燃烧过程 PM [g/kWh] Euro 3 0 . 1 1. 增高喷射压力 ＋废气再循环 2. PM后处理 Euro 4 0.02 Euro 5 0 . 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 NOx [g/kWh]

  12. 满足排放要求的喷油和燃烧技术 Cylinder Pressure in bars Peak cylinder pressure controlled to avoid a high peak temperature and so reduce the rapid formation of Nitric Oxide in lean mixtures. Rate of Heat Release (RoHR) kJ/kg o crank A moderate peak rate of heat release reduces combustion noise, so pilot injections and/or IRC are required. Ideal RoHR Rate of Injection (RoI) cu mm/ o crank Small pilot followed by a larger “filler”. Abrupt termination at low pressure reduces soot. -120 -60 tdc 60 120 资料来源: 德尔福

  13. 相关燃烧系统技术研究结果 资料来源: AVL

  14. 喷射压力高，可达到1800 Bar； 喷射压力、定时独立于发动机转速和工况； 可以实现多次喷射； 无需对机体和缸盖进行改动； 驱动扭矩及其振动小（机械泵的1/4），发动机噪声低； 精细化生产,实现各缸油量的独立效正； 电子电器系统与整车全面整合； 完善的故障诊断系统。 电控高压共轨技术，CRS

  15. 单体泵技术，EUP 普通单体泵 集成式单体泵

  16. 单体泵技术与共轨技术的比较 • 共轨优势: • 与欧2柴油机的继承性好, 除油系统以外的所有零部件都可以通用 • 低速喷油压力高, 发动机低速扭矩大 • 多次喷射, 能实现欧4/欧5 排放标准 • 油泵凸轮扭振小发动机噪声低 • 单体泵优势: • 油系统本身与机械泵继承性好, 用户心里障碍小 • 原始喷油规律好燃烧噪声低 • 最高喷油压力高

  17. 两种单体泵技术的比较 • 集成式单体泵与普通单体泵的比较 • 集成式泵的优势: • 与机械泵柴油机通用性好, 减少了发动机制造成本的增加 • 集成式泵的劣势: • 高压油管长, 限制了压力提高, 不利喷油规律的优化 • 油泵凸轮扭矩波动大, 激发发动机齿轮室噪声 • 使用附加的油泵凸轮轴, 故障率和制造成本提高

  18. EUP与CR两种喷油系统的比较

  19. 7 b$ 4.4 b$ 5.3 b$ 6.8 b$ 2.0 b$ 2.6 b$ 2.8 b$ 0.7 b$ 1.1 b$ 1.1 7 6 5 4 3 2 1 LIGHT DUTY MEDIUM DUTY HEAVY DUTY 6 5 EUI 4 FIE turnover (incl. ECM) for Diesel engine (30 to 600 BHP) in b$ Rotary 3 CR HEUI 2 EUI/EUP CR Inline/MUP 1 EUI/EUP Rotary CR + Intensifier 0 2000 2005 2010 2000 2005 2010 2000 2005 2010 1 2 3 不同喷油系统的发展趋势 资料来源：德尔福

  20. 国内外排放标准情况简介； 满足欧3排放的相关技术； 上柴电控CRS柴油机的开发与产业化 目录

  21. 上柴整机开发技术 增压中冷, 高压喷射 电控CRS喷射, 燃烧系统优化 VNT,EGR,DPF,SCR SCR, DPF, ??? 当前实测 欧3 欧2 欧1

  22. 2003年首台电控共轨柴油机点火成功； 2004年完成发动机欧3排放性能开发, 和整车标定； 2005年完成数台电控共轨柴油机与整车的联合标定； 相继完成的整车匹配单位共5家，10个车型。包括卡车、汽车吊车、牵引车、客车等各种车型； 完成电控柴油机产业化生产基地的建设，具有1000台/年 的小批生产能力。 上柴公司电控CRS柴油机开发 首台电控欧3发动机、整车的开发，联合了电装、日野两公司进行，历时22月。 6CK-3系列柴油机覆盖230-280PS范围，同时6CLSK/6CLK/4CK/4CKS等系列化电控柴油机的开发将满足用户不同需求。

  23. 整车和发动机的动力系统优化匹配(发动机特性调试的灵活性)；整车和发动机的动力系统优化匹配(发动机特性调试的灵活性)； 整车电子电器系统匹配: 巡航、电子控制的排气制动、起动保护设置、ABS/ASR的最佳化、CAN仪表、电子自动变速箱、故障自动处理（报警、回家等）， 电子油门、刹车、离合器、空调、暖机等开关的全面参与和整机控制； 整车标定技术，通过与日野整车厂商的全面合作，展握整车电控后的标定技术。 电控CRS柴油机与整车集成

  24. 电控CRS柴油机与整车集成, 车辆电子电器系统 车辆电器系统 车辆电子系统

  25. 电控CRS柴油机与整车集成, 整车标定

  26. 电控柴油机的产业化, 生产管理系统 • QR码内容： • 电装零件号 • 配件厂零件号 • 生产号 • 机型号 • 喷油修正量 • BBC码 QR码 在发动机出厂前，使用电子修正的手段对电控喷油器喷射一致性进行修正。

  27. 电控柴油机的产业化, 生产管理系统 • EOL工作内容： • 写入QR码到ECU； • 写入发动机标定数据到ECU； • 写入编码信息到ECU供管理追踪；

  28. 电控柴油机的产业化,售后服务 为确保电控欧3柴油机的售服能够得以解决，上柴公司独立开发了电控单元的故障诊断系统，便于售服人员使用。 • 故障诊断工具硬件： • 笔记本； • 电脑连接转换工具； 故障诊断工具软件，上柴自主开发，自主知识产权。

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