重型柴油机节能减排技术优质PPT.pptx

重型柴油机节能减排技术优质PPT.pptx

《重型柴油机节能减排技术优质PPT.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《重型柴油机节能减排技术优质PPT.pptx（74页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

卡车常用转速？

传动过程的能耗是很惊人的！

67传动的各种形式传动的各种形式机械传动机械传动液压液压气动气动电动电动78传动的各种形式传动的各种形式机械传动机械传动液压液压气动气动电动电动混合动力和混合动力和新能源应在传动上有所创新新能源应在传动上有所创新89Downsizing?

Downspeed?

10典型四气门自吸汽油机的换气损失典型四气门自吸汽油机的换气损失123456246810121430252015108642发动机转速发动机转速x1000RPMx1000RPM平均有效压力平均有效压力bar（IMEPL/IMEP）*100%IMEP=IMEPH-IMEPLEOIOECICTDCBDCIMEPL资料来源：

资料来源：

FEV11典型四气门自吸汽油机的换气损失典型四气门自吸汽油机的换气损失123456246810121430252015108642发动机转速发动机转速x1000RPMx1000RPM平均有效压力平均有效压力bar（IMEPL/IMEP）*100%IMEP=IMEPH-IMEPLEOIOECICTDCBDCIMEPL资料来源：

FEV排排量量增增大大12增压汽油机的负荷控制方式增压汽油机的负荷控制方式（仅示意仅示意）1234562468101214102发动机转速发动机转速x1000RPMx1000RPM平均有效压力平均有效压力bar（IMEPL/IMEP）*100%IMEP=IMEPH-IMEPLEOIOECICTDCBDCIMEPL增压压力控制增压压力控制13Downsizing对发动机降能耗的作用对发动机降能耗的作用汽油机：

汽油机：

l缩小节气门控制区，减小换气损失缩小节气门控制区，减小换气损失l提高负荷率，提高机械效率提高负荷率，提高机械效率1314Downsizing对发动机降能耗的作用对发动机降能耗的作用汽油机：

l缩小节气门控制区，减小换气损失缩小节气门控制区，减小换气损失l提高负荷率，提高机械效率提高负荷率，提高机械效率柴油机：

柴油机：

l提高提高负荷率，提高机械效率负荷率，提高机械效率1415Downspeeding的主要作用的主要作用l提高负荷率，提高机械效率提高负荷率，提高机械效率l减小运动副的相对速度，减小摩擦功减小运动副的相对速度，减小摩擦功1516欧洲重型卡车后桥速比的变化欧洲重型卡车后桥速比的变化16资料来源资料来源：

AVL17欧洲重型卡车发动机欧洲重型卡车发动机常用转速的变化常用转速的变化17资料来源资料来源：

AVL18某发动机的平均摩擦压力脉谱某发动机的平均摩擦压力脉谱18资料来源资料来源：

FEV19Downspeeding对发动机外特性的要求对发动机外特性的要求19资料来源资料来源：

AVL20Downspeeding对发动机爆发压力的影响对发动机爆发压力的影响20资料来源资料来源：

AVL21Downspeeding降摩擦损失的效果降摩擦损失的效果发动发动机机转转速速rpm平均摩擦平均摩擦损损失失压压力力bar1200100010000.80.850.90.95高压油泵机油泵冷却水泵连杆轴承主轴承爆爆发压力力200bar爆爆发压力力200bar爆爆发压力力240bar22重型车用柴油机节能技术探讨重型车用柴油机节能技术探讨23未来降低油耗和未来降低油耗和CO2排放的措施排放的措施l提高发动机机械效率提高发动机机械效率l减小排量减小排量+混合动力混合动力l余热和废气能量余热和废气能量24l减小摩擦副损失减小摩擦副损失l减小附件损耗，应用可变附件减小附件损耗，应用可变附件l优化进气系统（包括增压器和优化进气系统（包括增压器和EGR）l优化排气系统优化排气系统节油潜力在节油潜力在10%以上以上增加成本增加成本2万元以内万元以内提高发动机机械效率提高发动机机械效率25l减小摩擦副损失减小摩擦副损失l减小附件损耗，应用可变附件减小附件损耗，应用可变附件l优化进气系统（包括增压器和优化进气系统（包括增压器和EGR）l优化排气系统优化排气系统节油潜力在节油潜力在10%以上以上增加成本增加成本2万元以内万元以内更重要的是研发和制造文化的改善更重要的是研发和制造文化的改善提高发动机机械效率提高发动机机械效率26l提高部分负荷的机械效率提高部分负荷的机械效率l制动能量的回收制动能量的回收节油潜力在节油潜力在15%左右左右增加成本增加成本20万元万元减小排量减小排量+混合动力混合动力27l动力涡轮动力涡轮l郎肯循环郎肯循环l热电发电热电发电节油潜力在节油潜力在5%左右左右增加成本增加成本5万元万元余热和废气能量利用余热和废气能量利用28燃油价格燃油价格（元（元/升）升）每年节省燃油费用每年节省燃油费用（万元）（万元）5101520051015205%10%15%每年运行每年运行20万公里万公里百公里油耗百公里油耗40升升节油率节油率燃油价和重型车节油经济性燃油价和重型车节油经济性29燃油价格燃油价格（元（元/升）升）每年节省燃油费用每年节省燃油费用（万元）（万元）5101520051015205%10%15%节油率节油率燃油价和重型车节油经济性燃油价和重型车节油经济性l提高机械效率提高机械效率30燃油价格燃油价格（元（元/升）升）每年节省燃油费用每年节省燃油费用（万元）（万元）5101520051015205%10%15%节油率节油率燃油价和重型车节油经济性燃油价和重型车节油经济性l提高机械效率提高机械效率l混合动力混合动力31燃油价格燃油价格（元（元/升）升）每年节省燃油费用每年节省燃油费用（万元）（万元）5101520051015205%10%15%节油率节油率燃油价和重型车节油经济性燃油价和重型车节油经济性l提高机械效率提高机械效率l混合动力混合动力l余热利用余热利用32北京燃油价格的发展北京燃油价格的发展年度年度燃油价格燃油价格（元元/升）升）20042004年年20062006年年20082008年年20102010年年20122012年年20142014年年20162016年年20182018年年345678992/93#汽油汽油0#柴油柴油2020年年33燃油价格燃油价格（元（元/升）升）每年节省燃油费用每年节省燃油费用（万元）（万元）5101520051015205%10%15%节油率节油率燃油价和重型车节油经济性燃油价和重型车节油经济性l提高机械效率提高机械效率l混合动力混合动力l余热利用余热利用34燃油价格燃油价格（元（元/升）升）每年节省燃油费用每年节省燃油费用（万元）（万元）5101520051015205%10%15%节油率节油率燃油价和重型车节油经济性燃油价和重型车节油经济性l提高机械效率提高机械效率l混合动力混合动力l余热利用余热利用当前当前35燃油价格燃油价格（元（元/升）升）每年节省燃油费用每年节省燃油费用（万元）（万元）5101520051015205%10%15%节油率节油率燃油价和重型车节油经济性燃油价和重型车节油经济性l提高机械效率提高机械效率l混合动力混合动力l余热利用余热利用当前当前202036排放控制技术排放控制技术37NOxPMHDDEHDDE80%80%PMPMESC-ESC-CycleCycle80%80%PMPMNEDC-NEDC-CycleCycle80%NOx80%NOxESC-ESC-CycleCycleXX80%NOx80%NOxNEDC-NEDC-CycleCycleLLDVVLLDV扭矩扭矩发动机转速发动机转速（rpm）（rpm）发动机转速发动机转速（rpm）（rpm）排放法规主要考核的工况区排放法规主要考核的工况区38柴油机主要排气污染物的形成条件柴油机主要排气污染物的形成条件ppmNO5001006020碳烟形成碳烟形成30002500200015001000500000,51,01,52,0过量空气系数过量空气系数温度温度K燃烧混合气燃烧混合气3939lNOx高温及高温的持续时间高温及高温的持续时间lPM高温缺氧高温缺氧柴油机主要污染物的产生条件柴油机主要污染物的产生条件4040l降降NOx推迟喷射时刻，缩短喷射时间，推迟喷射时刻，缩短喷射时间，l降降PM增压增压增压中冷对降增压中冷对降NOx和和PM作用都很大作用都很大降低柴油机主要污染物的传统手段降低柴油机主要污染物的传统手段41NOxPMHDDEHDDE80%80%PMPMESC-ESC-CycleCycle80%80%PMPMNEDC-NEDC-CycleCycle80%NOx80%NOxESC-ESC-CycleCycleXX80%NOx80%NOxNEDC-NEDC-CycleCycleLLDVVLLDV扭矩扭矩发动机转速发动机转速（rpm）（rpm）发动机转速发动机转速（rpm）（rpm）排放法规和排气再循环的最佳作用范围排放法规和排气再循环的最佳作用范围EGR最佳作用区最佳作用区422022/11/1042排气再循环在柴油机上的应用排气再循环在柴油机上的应用轻型车：

轻型车：

l欧欧1以来有较多的应用以来有较多的应用重型机：

重型机：

l欧欧3以来有少量应用以来有少量应用43NOxPMHDDEHDDE80%80%PMPMESC-ESC-CycleCycle80%80%PMPMNEDC-NEDC-CycleCycle80%NOx80%NOxESC-ESC-CycleCycleXX80%NOx80%NOxNEDC-NEDC-CycleCycleLLDVVLLDV扭矩扭矩发动机转速发动机转速（rpm）（rpm）发动机转速发动机转速（rpm）（rpm）排放法规和排放法规和SCR的作用范围的作用范围SCR作用区作用区44欧洲5欧洲4欧洲3SCR降NOx催化器微粒后处理器DPF/POC排气再循环EGR国国4重型柴油机的技术路线重型柴油机的技术路线45欧洲5欧洲4欧洲3SCR降NOx催化器国国5重型柴油机的技术路线重型柴油机的技术路线46重型发动机稳态循环重型发动机稳态循环（加权系数加权系数）47重型发动机稳态循环重型发动机稳态循环（NOx排放值分布排放值分布）4848瞬态循环的工况分布瞬态循环的工况分布49微粒捕集器微粒捕集器DPF欧欧6重型车用柴油机重型车用柴油机的传统技术的传统技术路线路线欧欧6国国55国国44SCR降降NOx催化器催化器EGR50欧欧6重型车用柴油机的常规技术路线重型车用柴油机的常规技术路线51WP7EURO6DieselEngine52传统欧传统欧6技术路线的特点和难点技术路线的特点和难点全脉谱的高全脉谱的高EGR率导致全负荷氧气不足率导致全负荷氧气不足需要高增压来弥补需要高增压来弥补缸内最高爆发压力的提高缸内最高爆发压力的提高发动机需要重新设计发动机需要重新设计53国国6传统技术路线的瓶颈传统技术路线的瓶颈l需要承受