福田汽车国IV开发和产品介绍.pdf
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1、福田汽车国IV开发和产品介绍福田汽车国IV开发和产品介绍福田汽车国IV开发和产品介绍福田汽车国IV开发和产品介绍 北汽福田汽车股份有限公司 副总经理邬学斌 2008年3月25日 北汽福田汽车股份有限公司 副总经理邬学斌 2008年3月25日 报告提纲 一、汽车企业的压力与社会责任 二、传统柴油动力技术优化 三、新能源动力技术 四、新技术在福田汽车的应用 一、汽车企业的压力与社会责任一、汽车企业的压力与社会责任 二、传统柴油动力技术优化 三、新能源动力技术 四、新技术在福田汽车的应用 煤 石 油 天然气 百万吨/年(折合为油) 天然气 百万吨/年(折合为油) 0 0 0 5,0005,0005,
2、000 10,00010,00010,000 15,00015,00015,000 20,00020,00020,000 25,00025,00025,000 30,00030,00030,000 190019001900192019201920194019401940196019601960198019801980200020002000202020202020204020402040206020602060208020802080210021002100(年) ( (年年) 35,00035,00035,000 煤煤煤煤 煤 石油 石油 煤 石油 石油 天然气天然气天然气天然气 天然气天然
3、气 非传统天然气非传统天然气非传统天然气非传统天然气 非传统天然气非传统天然气 核能核能核能核能 核能核能 可再生资源获得的氢可再生资源获得的氢可再生资源获得的氢可再生资源获得的氢 可再生资源获得的氢可再生资源获得的氢 生物能源生物能源,风能风能, 太阳能等太阳能等.生物能源生物能源 生物能源生物能源, ,风能风能风能风能, , 太阳能等太阳能等太阳能等太阳能等. . 非传统油非传统油 (沥青砂,等.) 非传统油非传统油非传统油非传统油 ( (沥青砂沥青砂, ,等等.) .) 主 要 能 源 产 量主 要 能 源 产 量 一、汽车企业的压力与社会责任一、汽车企业的压力与社会责任 严峻的能源考验
4、严峻的能源考验 新能源汽车新能源汽车 世界自然能源发展趋势世界自然能源发展趋势 汽车与大气污染 汽车与大气污染 一、汽车企业的压力与社会责任一、汽车企业的压力与社会责任 一、汽车企业的压力与社会责任一、汽车企业的压力与社会责任 开发低排放、高效能的新型汽车和动力已成为促进社会、经济 和环境复杂系统实现可持续发展的重要环节。 开发低排放、高效能的新型汽车和动力已成为促进社会、经济 和环境复杂系统实现可持续发展的重要环节。 未来汽车技术发展方向未来汽车技术发展方向 优化现有的车用能源动力系统优化现有的车用能源动力系统 发展节能、低排汽车 开发新能源动力系统开发新能源动力系统 发展新能源汽车 可持续
5、发展的 汽车能源动力 可持续发展的 汽车能源动力 以国IV、国V汽车 为代表 以混合动力车、纯 电动车为代表 以氢燃料与 其它再生能源汽车 为代表 一、汽车企业的压力与社会责任 三、新能源动力技术 四、新技术在福田汽车的应用 二、传统柴油动力技术优化二、传统柴油动力技术优化 EURO国4 核心:后处理 EURO国4 核心:后处理 EURO国4EURO国4 核心:后处理核心:后处理 EUROIII国3 核心:电控 EUROIII国3 核心:电控 EURO V国5EURO V国5 核心:燃料 未来 核心:混合 核心:燃料 未来 核心:混合 增压增压 VGT NOX吸附催化 电控共轨喷射电控共轨喷射
6、 系统系统 DPF主动、 被动再生 后处理 燃料 50ppm 硫 EGREGR 冷却与均匀分配 增压增压 改善的VGT 电控共轨喷射电控共轨喷射 EGREGR 改善的EGR 燃烧燃烧 PHCCI 燃料 10ppm 硫 后处理 电控 NOX 闭环捕捉器 完善的DPF SCR-尿素 电控共轨喷射电控共轨喷射 VGT VGT 燃烧燃烧 全部HCCI 电力驱动 混合式 燃料 GTL或氧化柴油 SCR 未来十年柴油发动机发展趋势:清洁化未来十年柴油发动机发展趋势:清洁化 随排放法规的升级,发动机技术趋向电控共轨、增压中冷、4气门随排放法规的升级,发动机技术趋向电控共轨、增压中冷、4气门 序号 类别项目分
7、项 燃烧系统 LTC、PCCI、HCCI 4气门 高压比增压器 电控单体泵UPS 电控泵喷嘴UIS 电控共轨CRS 电控系统 控制逻辑 EGR SCR LNT DOC DPF 1 2 充气系统 燃油系统 发动机机 内优化 废气后处 理系统 处理NOx 处理PM 1. 欧欧4、欧、欧5柴油机排放技术策略柴油机排放技术策略 燃烧系统燃烧系统 充气系统充气系统 燃油系统燃油系统 电控逻辑电控逻辑 4气门设计气门设计 DPFSCR 后处理后处理 关键技术关键技术 欧洲稳态测试欧洲稳态测试 喷油正时提前喷油正时提前 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0123456 D
8、PF SCR 触媒触媒 现状 欧 现状 欧 3 氮氧化物氮氧化物g/kWh 颗粒物颗粒物 g/kWh 欧欧3 (00.10) 欧欧4 (05.10) 欧欧5 (08.10) 欧欧 6 (讨论中讨论中) 燃油消耗燃油消耗/ CO2-Em. HCCI? 增强的增强的EGR,延迟喷射,延迟喷射 DPF: 柴油机微粒过滤器柴油机微粒过滤器 SCR: 选择性催化还原选择性催化还原 HCCI: 均质压燃均质压燃 ? ? 方案方案 2 方案方案1 示意图示意图 2.欧欧4、欧、欧5级排放的技术路线级排放的技术路线 3. SCR与与EGR+DPF技术路线的综合比较技术路线的综合比较 SCREGR+DPF备注S
9、CREGR+DPF备注 功率和扭矩与欧3相比提高10%功率和扭矩与欧3持平发动机本体不作改变 燃油经济性 相比欧3发动机燃油经济性提高7%, 尿素溶液的用量大约是柴油的5% 相比欧3发动机燃油经济性降 低2-3% 尿素溶液的价格不到 柴油价格的一半 购置成本系统总成本比EGR+DPF成本高约20 维护成本机油更换周期与欧3相同 机油更换周期与欧3相比降低 50% 对于中国的油品,DPF 系统20000公里需要清 洗一次 同欧3机型 废气回收冷凝,易腐蚀,可 靠性降低, 油品 对柴油中的含硫量要求不高,如加 DOC,要求低含硫量柴油,但比DPF要 求宽松 要求低含硫量的柴油 中国满足DPF用油有
10、一 定的困难 基础设施需要建设一定数量的尿素加注站不需要额外的支持 尿素站可以在现有的 加油站网络上建设 环境的影响 未反应的NH3有刺激性气味,在600 高温时五氧化二钒易挥发致癌 采用其他材料,但价 格高 本体适应性 本体可不作任何改变 需要对EGR、冷却器、增压器 等部件作改进 采用SCR和DPF都增压 车辆自重 开发周期约24个月约24个月相当 Adblue是一种含水尿素,这是一种 无毒、无嗅、无危险的液体,可以非 常方便和安全的进行操作。但在-10 以下会结晶,需要增加加热系统 其他说明 开发难度 项目项目 动力性 经济性 环境适应 性 可靠性 表示好,表示好,表示不好,表示不好,0
11、适中适中 ? 总结总结 - - 0 - - + - 0 / - - 0 0 + - 0 / - 车辆配置车辆配置: ? 冷却系统冷却系统 ? Adblue贮藏罐贮藏罐 ? 消声器消声器 + 触媒或触媒或 DPF - - - - - - 0 / - + + 0 - - - + + 经济性经济性: ?安装成本安装成本 ?燃油消耗燃油消耗 ?服务服务 - + / 0 + + 0 0 + / 0 0 复杂性复杂性: ?系统应用系统应用 ?车载诊断能力车载诊断能力 - - + + - - + + - 前提前提: ?对于含硫燃料的敏感性对于含硫燃料的敏感性 ?需要需要Adblue基础设施基础设施 高级EG
12、R高级EGR + DPF+ DPF SCRSCR 中级中级 EGREGR + DPF+ DPF SCRSCR 欧欧5欧欧4 技术解决技术解决 方案方案 标准标准 综合评价综合评价 上述信息出自上述信息出自2006.8日本自动车技术杂志及日常积累的资料日本自动车技术杂志及日常积累的资料 4. 欧欧4、欧、欧5级柴油机技术路线应用结果统计级柴油机技术路线应用结果统计 类别生产商轻型车中型车重型车 奔驰公司 4气门+电控共轨可变截面 增压器冷却EGRDPF 沃尔沃 斯堪尼亚 4气门+电控共轨HPI冷却 EGR+DOC 或4气门+电控共轨(HPI)SCR 4气门+电控共轨(CRS)SCR 或4气门+电
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