潍柴国四柴油机SCR技术介绍

潍柴国四柴油机SCR技术介绍,2020年5月26日,重型柴油机排放法规国柴油机技术路线潍柴WP7/10/12国四柴油机介绍潍柴SCR技术介绍,重型柴油机排放法规限制和燃油经济性开发重点国柴油机技术路线潍柴WP7/10/12国四柴油机介绍潍柴SCR技术介绍,重型柴油机排放法规限制和燃油经济性,230,220,210,0,4,BSFCg/kWh,1,2,3,190,5,6,200,0.4,0.3,0.2,0,0.1,微粒g/kWh,法规要求(NOx),市场需求,Trade-offwithcurrenttechnology(w/oEGR)forUS98/EU3,NOxg/kWh,7,重型柴油机排放法规开发重点,-20,0,20,40,60,80,100,120,-20,0,20,40,60,80,100,120,转速-%,负荷-%,JapanTC,EuropeETC,USAJapanEurope,重型柴油机排放法规排放路线,FromSAE2003-01-3244,重型柴油机排放法规国柴油机技术路线EGR+DPFEGR+DOC/POCSCR潍柴WP7/10/12国四柴油机介绍潍柴SCR技术介绍,国柴油机技术路线EGR+降低微粒（带DPF）,优势,挑战,高PM转化率,再生：最低排气温度为250C需要低硫燃油，以避免由于积灰而导致经常性维护,壁流过滤器微粒的转化:C+2NO2CO2+2NO温度为200-550degCC+O2CO2温度550degC,来源:JohnsonMatthey,过滤区,催化区,入口端,铂氧化催化器NO氧化成NO2:2NO+O22NO2,出口端,国柴油机技术路线EGR+降低微粒（带POC）,优势,挑战,不存在过滤器堵塞的风险，不需要主动再生占用空间小,转化率低于DPF需要较高的喷油压力需要低硫燃油,机理和效用:,碳PM被在氧化催化器中形成的NO2氧化HC、可溶PM和CO在氧化催化器中氧化转化率(ESC&ETC):微粒:PM50%,目标:PM70%进一步开发碳氢:HC85%一氧化碳:CO90%,9,国柴油机技术路线选择性催化还原器-SCR,国柴油机技术路线选择性催化还原器-SCR,优势,挑战,相比EGR降低微粒，具有更佳的燃油经济性(3%，考虑到AdBlue的消耗，其中AdBlue的成本为燃油的一半),需要提供AdBlue（尿素）的基础设施再生：最低排气温度为200C需要低硫燃油,国柴油机技术路线SCR技术和DPF技术的比较,重型柴油机排放法规国柴油机技术路线潍柴WP7/10/12国四柴油机介绍潍柴SCR技术介绍,潍柴WP10/WP12国柴油机介绍,WP10/WP12与奥地利AVL公司联合开发以蓝擎WP10/WP12柴油机为基础采用先进燃烧系统、电控高压共轨燃油系统和SCR排气后处理系统满足国排放标准的重型低排放车用柴油机,WP12国柴油机型谱,潍柴WP10/WP12国柴油机介绍,1900r/minWP12国四柴油机共包括WP12.270E40、WP12.300E40、WP12.336E40、WP12.375E40、WP12.400E40、WP12.430E40、WP12.460E40七个机型。,WP10国柴油机型谱,潍柴WP10/WP12国柴油机介绍,WP7国柴油机型谱,潍柴WP10/WP12国柴油机介绍,重型柴油机排放法规国柴油机技术路线潍柴WP7/10/12国四柴油机介绍潍柴SCR技术介绍,潍柴SCR技术介绍SCR系统的反应原理,尿素水解为氨气：(NH2)2CO+H2O2NH3+CO2(要求温度200以上)SCR后处理反应：NO+NO2+2NH32N2+3H2O4NO+O2+4NH34N2+6H2O2NO2+O2+4NH33N2+6H2O,潍柴SCR技术介绍SCR系统组成（博世）,SCR后处理系统组成尿素供给和控制单元尿素喷射单元排气后处理管路尿素存储单元SCR箱,WP12.480国柴油机布置示意图,潍柴SCR技术介绍SCR系统组成,总重约4kg，235203190mm通过CAN线与ECU通讯，控制尿素的喷射时间和喷射量具有自动倒吸功能,尿素供给和控制单元,内部结构,潍柴SCR技术介绍SCR系统尿素控制单元,接头压力传感器温度传感器滤清器4/2-向气门冷却剂控制阀振动膜片泵,尿素喷射单元,潍柴SCR技术介绍SCR系统尿素喷射单元,尿素存储单元型号：KRN-35规格：200560588容积：35L组成：尿素箱、温度传感器、液位传感器、加热装置尿素：Ad-blue（32.5%尿素水溶液，DIN70070标准）,放水塞,加尿素口,传感器,通气塞,潍柴SCR技术介绍SCR系统尿素存储单元,传感器能够监测尿素溶液温度能够通过发动机热水对尿素溶液加热能够监测液位高度，满液位和零液位、空罐时向DCU发出报警信号,4针插接件,潍柴SCR技术介绍SCR系统尿素箱,尿素管路尿素管是连接尿素罐、剂量喷射泵，喷嘴以供尿素在系统内部流动的管路要求材质耐尿素腐蚀管路长度越短越好，最长不要超过5m需要一定的强度，避免因为抽吸产生的真空而被吸扁系统有三条尿素管：尿素进液管：从尿素罐到剂量喷射泵尿素压力管：从剂量喷射泵到喷嘴尿素冷却管：从喷嘴回到尿素罐,潍柴SCR技术介绍SCR系统尿素管路和接头,尿素加热管路尿素箱加热：加热管路是用发动机的冷却液来加热尿素罐和尿素管路，从而解决冬天尿素结冰、寒冷季节尿素温度低的问题。加热管推荐使用纤维加强的三元乙丙橡胶管，内径14mm。尿素管路加热：采用电加热方式,潍柴SCR技术介绍SCR系统尿素加热管路,冷却液电磁阀,潍柴SCR技术介绍SCR系统尿素箱加热电磁阀,尿素箱、喷射单元、DCU相对位置,潍柴SCR技术介绍SCR喷射系统安装要求,排气管路排气管路可分为两段前半段连接增压器的排气口，带有波纹管、膨胀节或编织软管后半段安装喷射单元，连接SCR箱，采用0Cr18Ni9不锈钢混合段的长度要求不低于0.8m布置尽量简单，排气背压20kPa,法兰,喷射单元安装座,不锈钢管,潍柴SCR技术介绍SCR系统排气管路,SCR箱：包括催化剂、载体、封装,潍柴SCR技术介绍SCR箱,SCR箱：包括催化剂、载体、封装,潍柴SCR技术介绍SCR箱,SCR系统组成安装示意图,潍柴SCR技术介绍SCR系统安装示意图,潍柴SCR技术介绍SCR系统安装示意图,WP7国四柴油机SCR安装,潍柴SCR技术介绍SCR系统配车示意图,WP12国四柴油机SCR系统配车示意图,潍柴SCR技术介绍SCR系统配车安装位置,WP12国四柴油机SCR整车装配,排气后处理管路：后处理管路布置应尽量简单，避免过高排气背压，原则上排气背压20kPa。尿素喷射单元后有足够长混合直管（原则要求500mm）尿素存储和供给系统