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MAN–enginetechnology15.03.20071Dipl.-Ing.GottfriedRaabMANNutzfahrzeugeÖsterreichAGMAN–商用车发动机技术Dipl.-Ing.GottfriedRaabHeadofEngineDevelopmentMAN-NutzfahrzeugeÖsterreichAG,SteyrMAN–enginetechnology15.03.2007MANNutzfahrzeugeÖsterreichAG2Dipl.-Ing.GottfriedRaab介绍→满足宪法要求→在全球市场上以市场定位的发展（以消费者为中心）→平台设计（排放、工业应用...）→可靠性，使用寿命到150万公里→昀低的油耗→延长的维修间隔→较低的空载重量→较高的有效载荷→高动力输出→强劲的废气阀制动→使用不同的燃油和润滑油→昀低的产品成本商用车发动机发展中的挑战MAN–enginetechnology15.03.2007MANNutzfahrzeugeÖsterreichAG3Dipl.-Ing.GottfriedRaabMAN发动机技术EURO4商用车发动机–产品范围050100150200250300350400450500570700830925110012501600180019002100230025002700max.enginetorque[Nm]max.enginepower[kW]D0834110kW(150HP)D0834152kW(206HP)D0836176kW(240HP)D0836206kW(280HP)D0836240kW(326HP)D2066235kW(320HP)D2066265kW(360HP)D2066294kW(400HP)D2066324kW(440HP)D2840485kW(660HP)D0834132kW(180HP)D2676397kW(540HP)D2676353kW(480HP)MAN–enginetechnology15.03.2007MANNutzfahrzeugeÖsterreichAG4Dipl.-Ing.GottfriedRaabMAN发动机技术EURO4•决策策略昀好的方案就是：在尽量少的再处理情况下，减少排放。•欧IV已经实现的方案1.废气再循环(EGR)2.共轨喷射系统(CR)3.新型耐用发动机设计4.MANPM-Cat®MAN–enginetechnology15.03.2007MANNutzfahrzeugeÖsterreichAG5Dipl.-Ing.GottfriedRaabD08EURO4系列D0834隔热板2-阶段涡轮增压器模块进气歧管高压涡轮增压器低压涡轮增压器过渡管路(进气冷却器)过渡管路(涡轮增压器)制动空压机进气管•4缸(4,58升)•缸径108mm行程125mm压缩比18:1点火压力190bar特定动力输出33kW/litre平均有效压力23bar•整体4阀缸盖•2-阶段涡轮增压器，带进气中间冷却•外部冷却EGR•共轨喷射系统(1600bar)•带冷却通道的活塞•连杆，带裂纹轴承盖•PM-cat®作为再处理系统MAN–enginetechnology15.03.2007MANNutzfahrzeugeÖsterreichAG6Dipl.-Ing.GottfriedRaab进气中冷器高压涡轮增压器LowpressureturbochargerInletfromchargeaircoolerOutlettochargeaircoolerD08EURO4系列D0836•6缸(6,87升)•缸径108mm行程125mm压缩比18:1点火压力190bar特定动力输出35kW/litre平均有效压力23bar•整体式4阀缸盖•带进气的2-阶段涡轮增压机.中间冷却•外部冷却EGR•共轨喷射系统•带冷却通道的活塞•连杆，带裂纹轴承盖•PM-cat®作为再处理系统MAN–enginetechnology15.03.2007MANNutzfahrzeugeÖsterreichAG7Dipl.-Ing.GottfriedRaab车架驾驶室地板侧裙D08EURO4系列空间要求MAN–enginetechnology15.03.2007MANNutzfahrzeugeÖsterreichAG8Dipl.-Ing.GottfriedRaabD08EURO4系列2-阶段涡轮增压高压阶段进气中间冷却器低压阶段受控旁通EGR-模块进气冷却器进气ExhaustgasOutlettofilterNonreturnvalveShutoffvalve进气中间冷却器Engine到进气冷却器的出口MAN–enginetechnology15.03.2007MANNutzfahrzeugeÖsterreichAG9Dipl.-Ing.GottfriedRaabD08EURO4系列EGR效果外部冷却废气再循环（EGR）是发动机降低NOX排放的昀有效方法•带EGR:在油耗方面有显著优势•泵输出的提前减小了机油压力→增加机油更换间隔-5051015202530345678910NOx-Emissions[g/kWh]Increaseoffuelconsumption[%]withoutEGRwithEGR(10%)withEGR(15%)enginespeed=1500rpm;variedbeginningofpumpdeliveryAtMAN,EGRisinseriesproductionsince1999(EURO3)MAN–enginetechnology15.03.2007MANNutzfahrzeugeÖsterreichAG10Dipl.-Ing.GottfriedRaabD08EURO4系列PM-Cat®的再处理•基本的，它可以达到欧IV限制，而不用进行任何再处理，但是：–必须符合生产一致性（COP）–必须保证在500000公里/7年中排放的稳定性–新发动机的排放必须低于限定值（劣化系数）•MAN决定研发新一代颗粒滤清系统，名称为PM-Cat®•其他优势：降低油耗MAN–enginetechnology15.03.2007MANNutzfahrzeugeÖsterreichAG11Dipl.-Ing.GottfriedRaabD08EURO4系列PM-Cat®再处理VVV预氧化，铂催化剂:2NO+O22NO2预氧化，铂催化剂预氧化，铂催化剂::2NO+O2NO+O222NO2NO22PPP烟灰颗粒提取器:2NO2+CCO2+2NO烟灰颗粒提取器烟灰颗粒提取器::2NO2NO22+CCO+CCO22+2NO+2NO•连续工作的颗粒提取系统，带开口通道•通过特定的震动进行颗粒提取（在提取器内部，当颗粒通过烧结的金属内衬时）•通过NO2对存储的颗粒进行分解，发生在氧化催化剂中（连续的化学反应）•昀小的颗粒(40nm)被移到平均水平以上操作方式:VVVPPPMAN–enginetechnology15.03.2007MANNutzfahrzeugeÖsterreichAG12Dipl.-Ing.GottfriedRaabD08EURO4系列PM-Cat®再处理dN/dlog(Dp)*[1013particles/kWh]颗粒直径[nm]Extraction(amount)[%]0510152025301101001000405060708090100PM-Cat®之前PM-Cat®之后提取率MAN–enginetechnology15.03.2007MANNutzfahrzeugeÖsterreichAG13Dipl.-Ing.GottfriedRaabD08EURO4系列用PM-Cat®进行再处理通过内衬时颗粒被提取褶皱片状金属金属内衬Oxi-CatPM-提取器安装到车架MAN–enginetechnology15.03.2007MANNutzfahrzeugeÖsterreichAG14Dipl.-Ing.GottfriedRaab1800bar共轨NOD08EURO4系列新解决方案-架构发动机冷却系统再处理标准冷却系统or主要用于150HP以下技术的复杂结合：低温冷却概念发动机、冷却系统和再处理MAN–enginetechnology15.03.2007MANNutzfahrzeugeÖsterreichAG15Dipl.-Ing.GottfriedRaab通过滤清器吸气废气消声器发动机制动风门动力转向管机油入口和机油尺膨胀水箱D08EURO4系列新解决方案-组成MAN–enginetechnology15.03.2007MANNutzfahrzeugeÖsterreichAG16Dipl.-Ing.GottfriedRaabD20/D26EURO4/EURO5系列D20概览EURO4(EGR+PM-Cat®)D2066LF14CR(4-V)235kW(320HP)1900rpm1550Nm1000-1400rpmD2066LF13CR(4-V)265kW(360HP)1900rpm1750Nm1000-1400rpmD2066LF12CR(4-V)294KW(400HP)1900rpm1900Nm1000–1400rpmD2066LF11CR(4-V)324KW(440HP)1900rpm2100Nm1000–1400rpmEURO5(SCR)D2066LF22CR(4-V)294KW(400HP)1900rpm1900Nm1000–1400rpmD2066LF21CR(4-V)324KW(440HP)1900rpm2100Nm1000–1400rpmSCR混合器MAN–enginetechnology15.03.2007MANNutzfahrzeugeÖsterreichAG17Dipl.-Ing.GottfriedRaabD20/D26EURO4/EURO5系列D26概览EURO4(EGR+PM-Cat®)D2676LF01PM353kW(480HP)1900rpm2300Nm1050-1400rpmEURO5(SCR)D2676LF11SCR353KW(480HP)1900rpm2300Nm1050–1400rpmD2676LF12SCR397KW(540HP)1900rpm2500Nm1050–1400rpmMAN–enginetechnology15.03.2007MANNutzfahrzeugeÖsterreichAG18Dipl.-Ing.GottfriedRaabD20/D26EURO4/EURO5系列发展步骤•设计•3D设计(CAD)•计算•压力/应力(有限元分析FEM)•使用寿命•流量分析•温度分配•声学•测试•材料测试•发动机测试•路试MAN–enginetechnology15.03.2007MANNutzfahrzeugeÖsterreichAG19Dipl.-Ing.GottfriedRaabD20/D26EURO4/EURO5系列发动机零部件-曲轴箱和缸盖新型整体式缸盖，顶置凸轮轴由于汽缸的高峰值压力，而采取的刚性设计曲轴箱由蠕墨铸铁（CGI）铸成；GJV-450具有较高的抗张强度和抗疲劳强度刚性设计用于高汽缸压力和低噪音放射GJV-450MAN–enginetechnology15.03.2007MANNutzfahrzeugeÖsterreichAG20Dipl.-Ing.GottfriedRaabD20/D26EURO4/EURO5系列发动机零部件-缸盖垫片水和机油都不能通过曲轴箱进入缸盖缸盖垫片设计既简单又坚固及其结实的连接使得汽缸压力昀大可以达到200巴MAN–enginetechnology15.03.2007MANNutzfahrzeugeÖsterreichAG21Dipl.-Ing.GottfriedRaabD20/D26EURO4/EURO5系列发动机零部件-曲轴箱刚性封闭式油底