电控欧技术的发展与应用

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,目录,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,国内外排放标准及其推进日期,当今日期,JP03,JP05,JP09,Euro 3,Euro 4,资料来源:戴克,排放标准在欧洲与中国的实施,:,欧,0,到欧,5,1988 1992 1995 2000 2005 2008,1988 1992 1995 2000 2005 2008,0,7,0,4,0,15,0,10,0,02,0,02,14,1,9,0,7,0,5,0,3,5,2,0,EURO 0 1 2 3 4 5,EURO 0 1 2 3 4 5,PM g/kWh,NO,x,g/kWh,中国：,2000 2003 2007 2010 2013,中国,：,2000 2003 2007 2010 2013,Type approval according EURO III.V manufacturers have to fulfill both tests,EEVS extra low emission vehicles(enhanced environmentally friendly vehicles),欧洲排放标准指标值,Source:DieselN,欧3/欧4试验循环标准:,ESC,标准,%,Engine power,Engine speed,100%,70%,50%,n,hi,n,lo,A=n,lo,+0.25(n,hi,-n,lo,)B=n,lo,+0.50(n,hi,-n,lo,)C=n,lo,+0.75(n,hi,-n,lo,),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:DieselN,欧3/欧4试验循环标准:,ELR,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:DieselN,欧3-欧5试验循环标准:,ETC,标准,Engine speed,Engine torque,Source:DieselN,欧3-欧5试验循环标准:,ETC,标准,发动机试验标准,目录,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,NO,x,g/kWh,0,.,0,0,.,1,0,.,2,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,1,0,Euro2,Euro3,Euro4,2.PM,后,处,处,理,理,氮氧化物后处理,PMg/kWh,Euro5,1.,增,增,高,高,喷,喷,射,射,压,压,力,力,废,废,气,气,再,再,循,循,环,环,满足各级排,放,放标准的发,动,动机技术,电控技术+,高,高压喷射,+改善燃,烧,烧过程,0.15,0.02,增压中冷+,燃烧过程改,善,善,满足排放要,求,求的喷油和,燃,燃烧技术,Cylinder,Pressure,in bars,Rate of Heat,Release,(RoHR),kJ/kg,o,crank,Rate of,Injection,(RoI),cu mm/,o,crank,Ideal RoHR,-60,-120,tdc,60,120,Peak cylinder pressure controlled,to avoid a high peak temperature,and so reduce the rapid formation,of Nitric Oxide in lean mixtures.,A moderate peak rate of heat release,reduces combustion noise,so pilot injections,and/or IRC are required.,Small pilot followed by a larger“filler”.,Abrupt termination at low pressure reduces soot.,资料来源:,德,德尔福,相关燃烧系,统,统技术研究,结,结果,资料来源:AVL,电控高压共,轨,轨技术，CRS,喷射压力高,，,，可达到1800 Bar；,喷射压力、,定,定时独立于,发,发动机转速,和,和工况；,可以实现多,次,次喷射；,无需对机体,和,和缸盖进行,改,改动；,驱动扭矩及,其,其振动小（,机,机械泵的1/4），发,动,动机噪声低,；,；,精细化生产,实现各缸,油,油量的独立,效,效正；,电子电器系,统,统与整车全,面,面整合；,完善的故障,诊,诊断系统。,单体泵技术,，,，EUP,普通单体泵,集成式单体,泵,泵,单体泵技术,与,与共轨技术,的,的比较,共轨优势:,与欧2柴油,机,机的继承性,好,好,除油,系,系统以外的,所,所有零部件,都,都可以通用,低速喷油压,力,力高,发,动,动机低速扭,矩,矩大,多次喷射,能,能实现欧4/欧5,排,排放标准,油泵凸轮扭,振,振小发动机,噪,噪声低,单体泵优势:,油系统本身,与,与机械泵继,承,承性好,用,用户心里障,碍,碍小,原始喷油规,律,律好燃烧噪,声,声低,最高喷油压,力,力高,两种单体泵,技,技术的比较,集成式单体,泵,泵与普通单,体,体泵的比较,集成式泵的,优,优势:,与机械泵柴,油,油机通用性,好,好,减少,了,了发动机制,造,造成本的增,加,加,集成式泵的,劣,劣势:,高压油管长,限制了,压,压力提高,不,不利喷油,规,规律的优化,油泵凸轮扭,矩,矩波动大,激,激发发动,机,机齿轮室噪,声,声,使用附加的,油,油泵凸轮轴,故障率,和,和制造成本,提,提高,PRESSURE(BAR),SPEED(ERPM),AFS 2 Valve System,Current 1 Valve System,Common Rail,EUP与CR两种喷油,系,系统的比较,资料来源:,德,德尔福,EUP与CR两种喷油,系,系统的比较,对柴油机性能的影响,高压共轨,普通单体泵,集成式单体泵,喷油压力,油耗，烟度,180 Bar,与转速无关,200 Bar,低速压力低,180 Bar,低速压力低,喷油率的控制,噪声，NOx,矩形,用预喷控制燃烧噪声,三角形,满足对初期燃烧过程的要求,多次喷射,实现欧4的必要条件,可轻易实现多次喷射(5次),多次喷射极为困难,德尔福用每缸两套电磁阀的方案,对发动机设计的影响,继承性，开发、制造、服务成本,发动机零部件完全通用,缸体重新设计,通用性差,发动机零部件完全通用,对燃油质量的要求,油嘴对燃油质量要求高,油泵对燃油质量要求高,喷油系统成本,比机械喷油系统成本高,与高压共轨相当,比普通单体泵成本高,不同喷油系,统,统的发展趋,势,势,0,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,LIGHT DUTY,MEDIUM DUTY,HEAVY DUTY,FIE turnover(incl.ECM)for Diesel engine(30 to 600 BHP)in b$,7,6,5,4,3,2,1,b$4.4b$5.3b$6.8,b$0.7b$1.1b$1.1,2000 2005 2010,2000 2005 2010,CR,EUI,EUI/EUP,Rotary,CR+,Intensifier,2000 2005 2010,CR,EUI/EUP,Rotary,Inline/MUP,HEUI,b$2.0b$2.6b$2.8,资料来源：,德,德尔福,目录,国内外排放,标,标准情况简,介,介；,满足欧3排,放,放的相关技,术,术；,上柴电控CRS柴油机,的,的开发与产,业,业化,上柴整机开,发,发技术,增压中冷,高,高压喷射,电控CRS,喷,喷射,燃,烧,烧系统优化,VNT,EGR,DPF,SCR,SCR,DPF,?,欧3,欧1,欧2,当前实测,上柴公司电,控,控CRS柴,油,油机开发,2003年,首,首台电控共,轨,轨柴油机点,火,火成功；,2004年,完,完成发动机,欧,欧3排放性,能,能开发,和,和整车标定,；,；,2005年,完,完成数台电,控,控共轨柴油,机,机与整车的,联,联合标定；,相继完成的,整,整车匹配单,位,位共5家，10个车型,。,。包括卡车,、,、汽车吊车,、,、牵引车、,客,客车等各种,车,车型；,完成电控柴,油,油机产业化,生,生产基地的,建,建设，具有,1000台/年,的小批生产,能,能力。,首台电控欧3发动机、,整,整车的开发,，,，联合了电,装,装、日野两,公,公司进行，,历,历时22月,。,。,6CK-3,系,系列柴油机,覆,覆盖230-280PS范围，同,时,时6CLSK/6CLK/4CK/4CKS,等,等系列化电,控,控柴油机的,开,开发将满足,用,用户不同需,求,求。,电控CRS,柴,柴油机与整,车,车集成,整车和发动,机,机的动力系,统,统优化匹配(发动机特,性,性调试的灵,活,活性)；,整车电子电,器,器系统匹配:巡航,、,、电子控制,的,的排气制动,、,、起动保护,设,设置、ABS/ASR,的,的最佳化、CAN仪表,、,、电子自动,变,变速箱、故,障,障自动处理,（,（报警、回,家,家等），,电子油门、,刹,刹车、离合,器,器、空调、,暖,暖机等开关,的,的全面参与,和,和整机控制,；,；,整车标定技,术,术，通过与,日,日野整车厂,商,商的全面合,作,作，展握整,车,车电控后的,标,标定技术。,电控CRS,柴,柴油机与整,车,车集成,车,车辆电子电,器,器系统,车辆电子系,统,统,车辆电器系,统,统,电控CRS,柴,柴油机与整,车,车集成,整,整车标定,电控柴油机,的,的产业化,生产管理系,统,统,QR,码,QR,码内容：,电装零件号,配件厂零件,号,号,生产号,机型号,喷油修正量,BBC码,在发动机出,厂,厂前，使用,电,电子修正的,手,手段对电控,喷,喷油器喷射,一,一致性进行,修,修正。,电控柴油机,的,的产业化,生产管理系,统,统,EOL工作,内,内容：,写入QR码,到,到ECU；,写入发动机,标,标定数据到ECU；,写入编码信,息,息到ECU,供,供管理追踪,；,；,电控柴油机,的,的产业化,售,售后服务,故障诊断工,具,具软件，上,柴,柴自主开发,，,，自主知识,产,产权。,为确保电控,欧,欧3柴油机,的,的售服能够,得,得以解决，,上,上柴公司独,立,立开发了电,控,控单元的故,障,障诊断系统,，,，便于售服,人,人员使用。,故障诊断工,具,具硬件：,笔记本；,电脑连接转,