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東風康明斯柴油發(fā)動機4B和6B系列的特點 |
東風康明斯B系列柴油發(fā)動機引進美國康明斯公司的技術,其結構比較簡單,但具有技術先進、動力大和經(jīng)濟性好等特點,B其主要分為四缸和六缸機型(即6B5.9系列和4B3.9系列),有根據(jù)燃燒噴射形式分為直噴和電噴機型;在該發(fā)動機使用中應經(jīng)常檢查運行工況,注意發(fā)動機的操作、保養(yǎng)、工作溫度、和正確選用油料等。
6BTAA5.9系列康明斯(2022年版)
一、B系列康明斯發(fā)動機結構特點
結構簡單、緊湊、零件數(shù)量要、重量輕。
1、采用兒種零件組合休的設計。
如∶水泵殼、機油泵殼、水泵進水管、機油冷卻器殼和缸體制成一體;進氣歧管、節(jié)溫器座、冷卻水小循環(huán)管、燃油濾清器座都加工在氣缸蓋內。
2、采用"四不鑲"結構∶不鑲氣缸套、不鑲氣門導管、不鑲氣門座、不鑲后六個凸輪軸軸套。
3、廣泛采用結構輕小和簡單的附件。如∶分配式高壓油泵、轉子式機油泵、板翹式機油冷卻器、旋裝式燃油濾清器等等。
4、關鍵尺寸富裕、強度儲備充足。
如∶ 曲軸的主軸徑為φ 83、連桿軸徑為φ69、且采用合金鋼鍛造。
5、B系列柴油發(fā)動機是高渦流直接噴射式,其增壓度高而零部件負荷余量大,柴油機輸出功率覆蓋為42-132kW。
6、由于采用了直噴式燃燒室,氣缸蓋鑄件結構簡單,并能減少冷卻液帶走的熱量,因此可采用效率好的、噪音小的風扇和體積小、質量輕的散熱器。
4BTAA3.9系列康明斯(2022年版)
二、B系列康明斯發(fā)動機技術特點
1、柴油發(fā)動機的增壓和中冷技術∶
(1)該發(fā)動機采用美國進口后葉廢氣渦輪增壓器,工作可靠、噪音低,增壓技術的應用使功率提高 20-40%,而且油耗降低。
(2)采用廢氣渦輪增壓技術,利用發(fā)動機排出氣體的壓力波來推動渦輪帶動另一端的葉輪壓氣機,其轉速是100000 r/min,以此來增大進氣量,達到提高功率的目的。
(3)由于進入汽缸內的空氣通過廢氣渦輪的增壓壓縮,進氣溫度大幅度提高(120℃)根據(jù)熱力學原理PV=RT,空氣的密度明顯下降,從而又限制了功率的進一步提高。因此B系列發(fā)動機為消除溫度升高帶來的負面影響而采取了中冷技術(水冷使進氣溫度降至90℃,空冷降到50℃),以此來增大進氣量并進一步提高發(fā)動機的功率。
2、采用先進鑄造工藝缸體
鑄造殘余應力低,球鐵主軸承蓋,缸體平面小,平臺珩磨采用先進鑄造工藝的汽缸蓋,控制鑄造殘余應力,閥座高頻淬火;曲軸采用合金剛鑄造,全支撐軸頸表面和圓角高頻戰(zhàn)淬抗疲勞強度火比普通鋼軸大幅度提高,曲軸的使用壽命較長。
3、零件的選用及選材合理,耐久性好。
康明斯發(fā)動機非常注重關鍵零件的選用合選材。
(1)采用技術先進的波許分配泵VP-14。
(2)噴油器為波許P型嘴,噴油壓力為24.5Mpa四孔。
(3)活塞由共晶硅鋁合金鑄造,第一環(huán)槽鑲奧氏體鑄鐵耐磨圈且為梯形環(huán)槽(防積炭)。
(4)主軸瓦為20%錫鋁合金薄壁軸瓦、連桿瓦為銅鋁合金、薄壁軸瓦表面鍍有鋁錫合金或鉛錫銅合金,抗疲勞性好負荷能力高,耐腐蝕性和減磨性好。
(5)長的耐久性
按康明斯公司規(guī)定,缸筒直徑超過中102.16mm時就要求鏜缸大修,B系列柴油機缸孔直徑的初廠標準是φ102+0.04mm,所以大修磨損極限值約0.076mm,同時規(guī)定B50大修里程應不少于300,000km,故每萬公里的平均磨損值僅為0.0025 mm,通過十兒年的試驗康明斯發(fā)動機的質量得到驗證,甚至大修里程達到500,000km。
4、高度實現(xiàn)"三化"
即∶系列化、通用化、標準化。
B系列各型發(fā)動機,例如四缸機和六缸機之間活塞連桿全部通用,前端皮帶傳動系,齒輪室等全部通用,后端飛輪和飛輪殼全部通用,水泵、燃油濾及機油濾清器等附件大部分通用。
康明斯公司在設計B系列柴油機時,廣泛采用了有限元模擬和模態(tài)分析等現(xiàn)代化的分析和驗證手段,從而使各零件的應力較低,零件數(shù)量較少;同時,還采用較多的O形密封圈和具有雙作用的整體構件,因而降低了故障率,達到了較高的可靠性,并減少了發(fā)動機的總質量。6B5.9型柴油機的零件只有180種和760個,與同類型柴油機相比,零件種類減少了15%,數(shù)量也明顯減少。
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