潍柴EGR国三介绍.ppt

濰柴EGR国三介绍,潍柴动力 2009-3-20,第 2页 共 页,一、外置EGR,目 录,二、内置EGR,三、与重汽EGR对比,四、附表,一、外置EGR,第 4页 共 页,1、外置EGR工作原理,1、EGR即废气再循环。通过少部分废气进入气缸参与混合气的燃烧，一方面降低了燃烧时气缸中的温度，另一方面降低了氧气的含量。因NOx是在高温富氧的条件下生成的，故抑制了NOx的生成，从而降低了废气中的NOx的含量。,第 5页 共 页,发动机控制ECU根据发动机的转速、油门开度信号、进气温度压力、冷却水温度等信号，控制电磁阀适时地打开，通过气缸将EGR阀门打开，排气中的少部分废气经EGR 阀进入进气系统，与混合气混合后进入气缸参与燃烧。 但是，过度的废气参与再循环，将会影响混合气的燃烧，从而影响发动机的经济性、动力性，特别是在发动机怠速、低速、小负荷及冷机时，再循环的废气会明显地影响 发动机性能。所以，当发动机在怠速、低速、小负荷及冷机时，ECU控制废气不参与再循环（即EGR阀门关闭），避免发动机性能受到影响；当发动机超过一定的转速、负荷及达到一定的温度时，ECU控制少部分废气参与再循环。,2、潍柴外置EGR系统的工作过程,3、外置EGR系统组成,EGR系统组成: 1 EGR阀 2 EGR控制器 3 EGR冷却器 4 控制汽缸 5 EGR混合器（国） 6 传感器等,第 7页 共 页,4、外置EGR国三发动机结构特点,EGR系列发动机结构与高压共轨结构可延续 采用424高旁通阀增压器 水冷EGR，发动机冷却系统增加EGR冷却 发动机进气管保持左右、高度方向不变 采用法兰连接机械泵，机械泵为新开发的PZ泵，喷射压力可达到1400bar 不采用DPF等后处理系统,5、外置EGR与高压共轨发动机结构对比之相同点,可以实现增压器高度一致 风扇位置可保持一致 发动机悬置系统保持统一 发动机油底壳保持不变 动力输出系统保持相同 空压机、液压泵、发电机 等附件 保持WEVB排气制动系统,6、外置EGR与高压共轨发动机结构对比之不同点,发动机进气口前后坐标改变 增加EGR冷却，增加水箱散热负荷 EGR冷却使得发动机总体高度增加约35mm 发动机上端（排气管处）宽度增加 机械油泵，整车可采用国二燃油系统 采用电控气动连续EGR阀控制，将无法实现巡航等整车控制功能,7、外置EGR型普,二、内置EGR,1、内置EGR简介,内置EGR系列发动机同外置一样，都是采用PZ泵内部EGR废气再循环系统来实现国排放标准的机型，通过增加进气充量的比热容，降低燃烧温度同时降低氧的浓度。 PZ泵喷射压力可达到1400bar。 主要是WD615/WD12国II机基础上将燃油系统、进排气系统等方面做了一系列开发采取机内净化的排放控制技术。通过改进与燃烧有关的柴油机结构参数来改变燃烧特性，进而达到国III排放的目的 。,2、内置EGR的工作原理,内部EGR废气再循环原理：在排气凸轮上增加一个小凸轮，使排气门能够二次打开，将部分废气重新引入气缸参与燃烧,实现内部EGR，达到降低最高燃烧温度，控制排放的目的。当排气行程结束进入进气行程末期时，与其相邻气缸则进入排气行程初期，如这时开启排气门，排气管中排气压力的波峰与缸内压力有一定的压力差，在这个压差作用下，废气倒流进入气缸，形成内部EGR。,3、内置EGR的结构特点,主要在WD615/WD12国II机基础上 做了开发改进： （1）、系列发动机高压油泵由弹性片联轴器传动结构改为法兰泵，通过法兰固定在齿轮室进气管侧，使高压油泵驱动能力加强，传动更加可靠，同时也可以解决高压油管的共振问题。,（2）气缸体结构进行了强化，以承受最高 140bar的爆发压力，保证机体有强的抗变形能力，降低机油耗。 （3）对燃烧室进行了优化设计。提高压缩比，由国15.5提高到17，降低排放，同时解决冬季启动困难和冒白烟现象。 （4）采用了设计先进的CKS专用活塞环，优化气缸套的珩磨工艺，机油耗进一步降低。,（5）内置EGR系列发动机选取的喷油器油头参数（喷孔数及喷孔直径）与共轨欧III发动机的喷油器油头参数相近。采用多喷孔数、小喷孔直径喷油嘴，喷孔采用挤压研磨工艺，能有效减少HC和PM排放。确定喷油嘴的流量 和喷油夹角。,（6）凸轮轴重新优化，重新匹配增压器，增压器的匹配首先满足动力性要求。在国气道基础上，适当降低了涡流比。 （7）采用高喷射压力的顶隙柱塞PZ喷油泵,4、 PZ顶隙泵,PZ顶隙泵是为满足重型柴油机而开发的一种新型直列喷油泵，特点为：强化程度高，喷射压力高，其独特的燃油进回油结构解决了喷油泵各缸温差大的问题，使柴油机工作更加平稳。下面列出PZ泵、P8500泵与P7100泵的技术参数对比：,PZ泵、P8500泵与P7100泵的技术参数对比,PZ顶隙泵油量控制机构主要由角型供油拉杆与油量控制套筒构成。角型拉杆是通过拉杆衬套安装在泵体上，套在柱塞套外圆上的油量控制套筒上的钢球与供油拉杆方槽啮合，柱塞下端的扁块嵌在油量控制套筒的下部槽内，拉动供油拉杆，通过油量控制套筒带动柱塞转动，从而改变了柱塞与柱塞套的相对位置，达到改变供油量的目的。PZ泵的泵端峰值压力1400bar,PZ顶隙泵可变预行程控制简单，从德国进口目前世界上最先进的顶隙柱塞的加工设备，通过柱塞的精确加工，改变柱塞的形状，来改变预行程，从而改变供油角。由于避免了复杂的电子和机械控制，从而避免了由于加装许多零部件而造成的可靠性下降。,5、内置EGR与高压共轨和WD615外部结构对比,WP10 （1）采用机械油泵，整车可采用国二燃油系统。 （2）发动机进气口坐标位置同WD615。 （3）发动机出水口和暖风取水口坐标位置WD615 （4）其余结构尺寸完全同WP10高压共轨,WP12 外部结构尺寸、连接位置坐标完全同WD12,除了延续了国二发动机动力强，扭矩大，油耗低的特点外，内置EGR由原国的机油燃油消耗百分比0.2%下降到0.1%以下。发动机机油含碳量低于0.9%（100小时），满足机油老化要求。,6、内置EGR型普,三、与重汽EGR对比,1、重汽采用电控直列泵，而潍柴采用新开发的机械泵PZ泵，泵端压力高，可达1400Bar。,2、重汽高压油泵连接形式采用了原WD615系列柴油机的弹性片联轴器传动结构，该结构属于比较老的一种传动方式，由于有传动轴、联轴器等多部件联结，容易发生因零部件装配、制造质量问题而造成的不可靠：传动轴输出端采用骨架油封密封，传动零部件装配的误差及振动容易造成轴油封漏油，由于油泵通过油泵支架固定在气缸体上，高压油管的共振很难彻底消除,3、可靠性。由EGR高压油泵的压力比欧二机压力大，泵端承受的压力比欧二机，在可靠性方面，潍柴的法兰泵结构比重汽的弹性片联轴