玉柴國4柴油機(jī)介紹

1玉柴國4柴油機(jī)介紹2015年01月07日廣西玉柴機(jī)器股份有限公司國4排放控制技術(shù)路線目前可以選擇的國4后處理排放控制技術(shù)路線有以下4種：1、SCR2、EGR+DOC3、EGR+DOC+POC4、EGR+DOC+DPF

名詞釋義：

SCR-SelectiaveCatalyticReduction選擇性催化還原

EGR-ExhaustGasRecycle廢氣再循環(huán)

DOC-DieselOxdationCatalytic

柴油機(jī)氧化型催化轉(zhuǎn)化

POC-ParticulateOxdationCatalytic顆粒氧化催化轉(zhuǎn)化

DPF-DieselParticulateFilter柴油機(jī)顆粒過濾器一、國4主要技術(shù)路線介紹

國4排放控制技術(shù)路線原理國2國5國4國3還原催化器SCR微粒捕集器DOC+POC/DPF廢氣再循環(huán)EGR發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒再開發(fā)玉柴國4產(chǎn)品采用的技術(shù)路線二、玉柴國4產(chǎn)品主要采用兩種技術(shù)路線：SCR國4后處理技術(shù)路線EGR+DOC+POC/DPF國4后處理技術(shù)路線2◆SCR優(yōu)點(diǎn)◆SCR缺點(diǎn)無需對(duì)機(jī)體進(jìn)行改動(dòng)，即國Ⅲ電控裸機(jī)加上SCR即可實(shí)現(xiàn)國Ⅳ燃油經(jīng)濟(jì)性好，相比國三節(jié)約5%左右燃油

對(duì)燃油品質(zhì)要求不高（含硫量350PPM以下）

對(duì)機(jī)油品質(zhì)要求不高

技術(shù)升級(jí)連續(xù)性較好；

維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用低

沒有催化器堵塞的風(fēng)險(xiǎn)

系統(tǒng)初始的成本較高體積、重量大，整車需要較大安裝空間

質(zhì)量較大，單車損失有效載荷在400Kg左右

對(duì)封裝要求較高◆EGR+DOC+POC/DPF優(yōu)點(diǎn)◆EGR+DOC+POC/DPF缺點(diǎn)初始成本低

催化器體積小，整車易布置；

重量輕，可增加整車有效負(fù)載

排放控制無需新建基礎(chǔ)設(shè)施；

使用成本低對(duì)超低硫含量的燃油及高品質(zhì)潤(rùn)滑油的依賴（柴油要求含硫量小于50PPM）燃油經(jīng)濟(jì)性差，油耗與國三相當(dāng)甚至高于國三。維護(hù)費(fèi)用高最高功率的限制國4柴油機(jī)技術(shù)路線對(duì)比油耗和油品敏感性是選擇技術(shù)方案的重要因素!國4柴油機(jī)技術(shù)路線使用情況對(duì)比序號(hào)對(duì)比項(xiàng)目SCREGR+DOC+POC/DPF1增壓系統(tǒng)國3至國5增壓系統(tǒng)相同需高增壓系統(tǒng)補(bǔ)償EGR功率損失,國5甚至要采用雙級(jí)增壓2冷卻系統(tǒng)不需加大冷卻系統(tǒng)散熱能力需加大冷卻系統(tǒng)散熱能力3潤(rùn)滑系統(tǒng)只需要CF-4級(jí)潤(rùn)滑油缸套摩擦副需重新設(shè)計(jì),用CI-4

級(jí)潤(rùn)滑油4燃油消耗率相對(duì)國3低相對(duì)SCR油耗高5還原劑需要尿素水溶液不需要SCR系統(tǒng)的工作原理

NO+NO2+2NH3->2N2+3H2O4NO+O2+4NH3->4N2+6H2O2NO2+O2+4NH3->3N2+6H2OSCR系統(tǒng)的工作原理SCR催化系統(tǒng)的還原反應(yīng)（二）

NO+NO2+2NH3->2N2+3H2O4NO+3O2+4NH3->4N2+6H2O2NO2+O2+4NH3->3N2+6H2O（一）

NH2CONH2+H2O->2NH3+CO2SCR催化系統(tǒng)的還原反應(yīng)SCR系統(tǒng)各部件連接示意圖尿素的噴射說明發(fā)動(dòng)機(jī)后SCR處理排放控制系統(tǒng)是需要消耗尿素來降低尾氣中的有害氣體，完全不消耗尿素是不正常的。但根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各種工況燃燒特性和尿素的化學(xué)特性，尿素的噴射需要在一定的條件下，車輛OBD要求的后處理啟用工作條件：a）環(huán)境溫度266K-313K（-7℃～40℃）b）海拔低于1600米c）發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度大于343K（70℃）當(dāng)后處理系統(tǒng)存在影響噴射的故障以及排溫達(dá)不到規(guī)則值，則不執(zhí)行噴射命令。11EGR原理：EGR是一種已經(jīng)被證明能有效降低NOx排放的技術(shù)，采用EGR其優(yōu)點(diǎn)在于，在較低的油耗情況下能改善NOx和PM之間折中關(guān)系。通過EGR閥把一定量的廢氣引入到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)，使得進(jìn)氣充量中惰性氣體（水蒸氣、N2和CO2等）的比例增加。由于這些惰性氣體具有較高比熱，使得經(jīng)再循環(huán)廢氣稀釋的混合氣的比熱容增高，使發(fā)動(dòng)機(jī)最高燃燒溫度下降，同時(shí)EGR的稀釋作用也降低了混合氣中氧的濃度，從而有效地抑制了NOx的生成。EGR+DOC+POC/DPF后處理系統(tǒng)12DOC：以貴金屬為催化劑，使發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的HC,CO和顆粒表面的可揮發(fā)成份進(jìn)一步氧化，從而降低HC/CO和顆粒物的量。DOC可使NO部分轉(zhuǎn)化為NO2,配合POC可進(jìn)一下降低顆粒排放，也可用于DPF被動(dòng)再生。POC：分流結(jié)構(gòu)的旁通式顆粒捕捉器，一般配合DOC使用，利用DOC生成的NO2將POC攔截的顆粒進(jìn)行氧化，達(dá)到減排目的。DPF：壁流式顆粒捕捉器，載體為封閉式結(jié)構(gòu)，物理過濾，直接把顆粒物下來。需要再生功能，分主動(dòng)和被動(dòng)兩種，前者使用DOC將缸內(nèi)后噴或排氣管噴射的柴油氧化提高排氣溫度，燒掉攔截下來的顆粒；后者利用DOC將NO轉(zhuǎn)化成NO2,再由NO2將攔截下來的顆粒連續(xù)氧化。氧化顆粒捕集（DOC+POC）原理13DOC+POC反應(yīng)14POC與DPF區(qū)別發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)排量（L）功率/轉(zhuǎn)速（kW/r/min）扭矩/轉(zhuǎn)速（Nm/r/min）燃油系統(tǒng)排氣后處理市場(chǎng)定位YC4E140-41/434氣門/2氣門4.26103/2600430/1300～1600電控單體泵SCR4×2輕量化/標(biāo)載載貨4×2專用車YC4E160-41/43118/2600550/1300～1600YC4E140-42/46103/2600430/1300～1600BOSCH共軌YC4E160-42/46118/2600550/1300～1600YC4E140-452氣門4.26103/2600430/1300～1600電控單體泵EGR+DOC+POC4×2中輕型工程自卸YC4E160-45118/2600550/1300～1600YC4E140-48103/2600430/1300～1600BOSCH共軌EGR+DOC+DPF4×2輕量化/標(biāo)載載貨4×2專用車YC4E160-48118/2600550/1300～16002.6YC4E/4EG-大輕卡動(dòng)力的專業(yè)之選缸徑行程：110mm×112mm排量：4.214L功率覆蓋：120～140Ps4E發(fā)動(dòng)機(jī)是在美國福特公司YC6112->4112基礎(chǔ)上通過減行程和縮缸、專為中輕型公路運(yùn)輸車和工程車開發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)，具有較高的動(dòng)力性，突出的燃油經(jīng)濟(jì)性和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，高速重載“大輕卡”的首選動(dòng)力。YC4E發(fā)動(dòng)機(jī)4EG系與英國里卡多聯(lián)合開發(fā)、在4E基礎(chǔ)上增排量，技術(shù)先進(jìn)，領(lǐng)先競(jìng)品；最大功率提升13%、最大扭矩/900prm扭矩提升13%、最低比油耗率降低3%；傳承4E優(yōu)點(diǎn)，配套接口相近（最大功率按200ps開發(fā)，卡車使用到180PS)。YC4EG140-404.73103/2500430/1300～1600BOSCH共軌SCR4×2/6×2輕量化/標(biāo)載載貨4×2/6×2專用車YC4EG160-40118/2500550/1300～1600YC4EG180-40132/2500630/1300～1500發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)排量（L）功率/轉(zhuǎn)速（kW/r/min）扭矩/轉(zhuǎn)速（Nm/r/min）燃油系統(tǒng)排氣后處理市場(chǎng)定位YC4E-424.26L(110×112)YC4EG-404.73L(112×120)YC4EG-402.6YC4E/4EG-大輕卡動(dòng)力的專業(yè)之選4EG先進(jìn)技術(shù)動(dòng)力/經(jīng)濟(jì)/可靠性提升：4E->4EG1>最大功率提升13%；2>最大扭矩提升15%；3>900RPM起步扭矩提升13%；4>最低比油耗率降低3%至195g/kW.h；5>升功率/熱負(fù)荷/爆壓降低，可靠性↑裙部改用弧面結(jié)構(gòu)，外部加筋，提升機(jī)體強(qiáng)度，可承載高爆壓；內(nèi)部?jī)?yōu)化加強(qiáng)筋布置，改善振動(dòng)及噪聲；冷卻水由縱流改橫流，每缸獨(dú)立進(jìn)水，冷卻更均勻，效果更佳。全新機(jī)體全新缸蓋優(yōu)化進(jìn)排氣道，進(jìn)氣更充分，排氣更順暢；增加設(shè)計(jì)倒流擋板，改善水套冷卻；優(yōu)化布置，精簡(jiǎn)重量。內(nèi)部加筋降噪改鑄鋁件降重優(yōu)化筋提剛性改鑄鋁件降重精整后更美觀4E4EG4E4EG4E4EG4E4EG2.6YC4E/4EG-大輕卡動(dòng)力的專業(yè)之選發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)排量（L）功率/轉(zhuǎn)速（kW/r/min）扭矩/轉(zhuǎn)速（Nm/r/min）燃油系統(tǒng)排氣后處理市場(chǎng)定位YC4D120-414.21490/2800380/1400～1800電控單體泵SCR4X2中輕型工程自卸YC4D130-4196/2800420/1400～1800YC4D140-41103/2800450/1400～1800YC4D120-45/4890/2800380/1400～1800EGR+DOC+POC/DPFYC4D130-45/4896/2800420/1400～1800YC4D140-45/48103/2800450/1400～18002.7YC4D-中輕型工程車動(dòng)力之王缸徑行程：108mm×125mm排量：4.214L功率覆蓋：120～140PsYC4D是與德國FEV公司合作，針對(duì)6噸以下輕型公路運(yùn)輸車、工程車，在原6105->6108->4108平臺(tái)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)的電控單體泵機(jī)型。該機(jī)型采用南岳單體泵，國3階段既已批量投放客車市場(chǎng),是歷經(jīng)檢驗(yàn)的成熟產(chǎn)品。YC4D具有油品適應(yīng)性強(qiáng)、有高可靠性、動(dòng)力強(qiáng)勁、低排放、低油耗、低噪聲等優(yōu)點(diǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)排量（L）功率/轉(zhuǎn)速（kW/r/min）扭矩/轉(zhuǎn)速（Nm/r/min）燃油系統(tǒng)排氣后處理市場(chǎng)定位YC4S120-48/453.7688/2600380/1300～1800BOSCH共軌EGR+DOC+POC/DPF4X2輕量化/標(biāo)載載貨（短途運(yùn)輸、城鄉(xiāng)物流配送等）4X2輕型專用車YC4S140-48/45103/2600450/1300～1800YC4S150-48/45110/2600500/1300～18002.8YC4S-輕型載貨車的新選擇缸徑行程：102mm×115mm排量：3.76L功率覆蓋：120～150Ps4S發(fā)動(dòng)機(jī)是玉柴與美國西南院聯(lián)合設(shè)計(jì)開發(fā),采用集成化、輕量化、緊湊化設(shè)計(jì)，技術(shù)先進(jìn)；關(guān)鍵零部件優(yōu)選供應(yīng)商，確保高端品質(zhì)。4S設(shè)計(jì)和驗(yàn)證考核J按最大功率170Ps和600N.m，即設(shè)計(jì)目標(biāo)與ISF3.8相當(dāng)；考慮市場(chǎng)差異化發(fā)展需求最大功率用到150Ps，可靠性更好。4S定位：朝柴/錫柴等4102動(dòng)力升級(jí)，直接與康明斯ISF3.8競(jìng)爭(zhēng)。集成支架設(shè)計(jì)空調(diào)/電機(jī)/皮帶張緊輪共用曲軸水泵電機(jī)風(fēng)扇一帶搞定整機(jī)長(zhǎng)度緊湊鋁制機(jī)油泵和水泵，輕量化設(shè)計(jì)后置轉(zhuǎn)向泵，獨(dú)立齒輪傳動(dòng)提升可靠性鋁制齒輪室和飛輪殼，輕量化設(shè)計(jì)后置齒輪室，方便發(fā)動(dòng)機(jī)前端布置水泵、機(jī)油冷卻器集成設(shè)計(jì)散熱效果更好4S先進(jìn)技術(shù)2.8YC4S-輕型載貨車的新選擇基本參數(shù)YC4S150-48/45ISF3.8s4154CY4102-CE4B缸徑×沖程（mm×mm）102×115102×115102×118發(fā)動(dòng)機(jī)排量（L）3.763.763.86重量（kg）-干重370360340爆發(fā)壓力（bar）180180160燃油系統(tǒng)BOSCHBOSCHBOSCH燃油系統(tǒng)噴射壓力（bar）160016001600額定功率（kW/r/min）110/2600115/2600100/2800最大扭矩（N.m/r/min）500/1300~1800500/1200~1900420/1300~1500起步扭矩（N.m@800r/min）280285260最低比油耗（g/kW.h）201207（實(shí)測(cè)）205額定點(diǎn)比油耗（g/kW.h）219222230常用經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速區(qū)（210g/kW.h油耗區(qū)）1300~22001200~24001300~2200試驗(yàn)室噪聲（dBA）－1米聲功率級(jí)959596B10耐久性（km）400,000500,000300,0002.8YC4S-輕型載貨車的新選擇4S與競(jìng)品參數(shù)對(duì)比發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)排量（L）功率/轉(zhuǎn)速（kW/r/min）扭矩/轉(zhuǎn)速（Nm/r/min）燃油系統(tǒng)排氣后處理市場(chǎng)定位YC4FA90-40/482.98266/3200240/1600～2400BOSCH共軌EGR+DOC+POC4X2輕量化/標(biāo)載載貨（短途運(yùn)輸、市內(nèi)物流配送等）YC4FA100-40/4875/3200270/1600～2400YC4FA115-40/4885/3200300/1600～2400YC4FA120-40/4888/2800345/1600～24002.9YC4FA-輕型載貨車的新選擇缸徑行程：96mm×103mm排量：2.982L功率覆蓋：90～120Ps4FA是在4F-2.66L基礎(chǔ)上擴(kuò)缸增行程升級(jí)開發(fā)而成，排量更大，動(dòng)力更強(qiáng)，輕量化、緊湊、省油，是4F的動(dòng)力升級(jí)和替代產(chǎn)品,主打傳統(tǒng)4102低功率段市場(chǎng)。4FA采用中支承濕式缸套，剛性好，機(jī)油耗低；采用整