2.5L国V柴油发动机研发项目可行性报告及经费概算二〇一〇年六月目录一、项目可行性报告（一）立项的背景和意义（二）国内外研究现状和发展趋势（三）项目主要研究开发内容、技术关键及主要创新点（四）项目预期目标（五）项目实施方案、技术路线、组织方式与课题分解（六）计划进度安排（七）现有工作基础和条件二、经费概算（一）经费概算列表（二）经费概算说明2.5L国V柴油发动机的研发一、项目可行性报告（一）立项的背景和意义1．项目的背景伴随汽车产销量快速增长而来的是大气污染和石油消耗。目前，中国已成为仅次于美国和日本的第三大石油进口国。而汽车的石油消耗又占了中国石油年消耗量的50%。无疑，先进的发动机技术在汽车节能、环保技术开发中起着关键的决定性的作用。自20世纪末期以来，汽车排放法规日益严格。与美国上世纪90年代中实施的联邦排放法规相比，于2007年全面实施的新联邦排放法规将要求汽车氮氧化物排放降低幅度高达95%，碳氢排放物降低幅度高达84%。而于此同时，与排放相关的系统及零部件耐久性要求达到12万英里。2007年美国联邦排放标准中第五分组碳氢排放极限约为欧Ⅳ排放极限的一半（由于测试循环的不一致，真正的排放要求比欧Ⅳ排放的一半还低）。我国的国V排放标准被环保部提上了议事日程，北京市目前已经开始研究制定机动车"国V"排放标准和油品标准相关准备工作，2012年前后，北京机动车排放标准将从“国IV”升级为“国V”，其他地区也将逐步实施。目前国家已在制订相关政策，将发展国V柴油机技术作为汽车能源战略的重要组成部分，实现在相当长时间内节能环保的目标。未来我国轻型商用车用柴油机将呈增长趋势。这越来越严格的排放法规和人们对节能认识的加深，使得高效率、低排放车用发动机技术的开发受到高度的重视，从而促使传统的内燃机技术不断创新。由于各国国情的不同，在环境保护及节能方面所侧重的技术也有所区别。日本出于国土资源的因素，微型车辆、经济型车的比例较高，小排量发动机就既能满足节能环保的要求，又能给这类车提供足够的驱动力；而在欧洲，由于柴油便宜，热效率远高于汽油机，使消费者容易接受柴油机驱动的汽车要比汽油机驱动的同类汽车贵1000～2000美元的事实。另外，柴油机的低速扭矩远胜于汽油机，这也使偏爱汽车运动感的欧洲人更将直喷柴油机视为高科技的代表。现在的西欧，超过95%的轻型商用车配置的是柴油机。我国柴油机到2013年我国轻型商用车每年将新增近600万辆，柴油轻型商用车预计占15%以上，年产量将达到90万台，市场前景巨大。该项目研究应用融合了电控共轨、4气门、冷却EGR、POC或DPF等高技术，必将有力推动国内柴油机行业的技术进步，并将代表我国多缸小柴机行业的最高水平。同时排放达到国Ⅴ，大幅度减少向大气排气有害物，保护人体健康和生态环境，将对工程机械领域排放要求的观念产生了革命性的影响。因此该项目的开发符合国家法规，迎合国际潮流，顺应全球环保发展趋势的新一代柴油机产品，在这净化空气，保护环境，促进经济与环保的可持续发展具有重要的意义。（二）国内外研究现状和发展趋势美国、欧盟、日本都在20世纪80年代开始研究和控制柴油机的排放。其中以美国最为严格。现基本处于各自的“第Ⅳ阶段”，2012年实施“第Ⅴ阶段”。为实现排放达到“第Ⅳ阶段”、“第Ⅴ阶段”水平，欧美等发达国家大都采用了增压中冷、ECU、电控高压共轨、EGR、可变几何截面涡轮增压器（VGT）、排气后处理等技术。因此，本项目研究应用的技术达到国际先进水平。高性能、低排放、低噪声、模块化等是柴油机发展的方向，尽管世界各主要发动机公司开发的新一代柴油机各有特点，但大体反映了以下发展趋势：采用新型直喷式柴油机的比例不断提高。采用增压中冷和多气门技术，以提高升功率。柴油机内能燃烧的燃油量取决于气缸内的充气量，几乎所有的先进的柴油机采用了增压中冷技术；缸径大于100mm以上的车用柴油机均采用了四气门结构，缸径小于100mm的车用柴油机有采用了四气门，也有保持二气门。柴油机的升功率已达60kW/L。应用电控泵喷嘴、电控单体泵、高压共轨技术，优化喷油规律。为满足国Ⅳ、国Ⅴ的排放法规，喷油压力在不断提高，其喷油压力已超过150Mpa，甚至达到200Mpa，燃油喷射量、喷射压力、喷油定时实行精确控制。实现排气再循环（EGR）技术。实现排气再循环降价了NOx，但不利于燃油经济性，AVL等公司实现了EGR冷却与控制技术，极大改善了综合性能。优化结构设计，减少磨擦与附件损失，提高机械效率。（三）项目主要研究开发内容、技术关键及主要创新点1．项目的主要研究开发内容本项目是与国际著名发动机研究公司合作，研究应用电控共轨、4气门