3500B发动机结构

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1、电喷发动 机结构介 绍.系列第一部分 3500B 介绍3500 系列发动机FIG. 11980 年开始投入生产的，用来替代已服役20 年D399 发动机。FIG. 13500B 系列发动机是 在发动机单缸功 率Production Date Product1980Phase 01985Phase 11988Phase 21995B Series2000B HD3500 发动机基础上设计 的；Maximum Rating100 kW/cyl.112.5 kW/cyl.125 kW/cyl.137.5 kW/cyl.150 kW/cyl.3500 系列发动机已被证明是非常成功的机型；而 列引进了先

2、进的电喷技术，将为用户带来更大的收益；3500B 系FIG. 13500B 系列采用电子喷射技术和电子单体泵等先进技术， 因而具有： 更低的尾气排放； 较少白烟产生；提高燃油经济性和功率输出； 提高了诊断和检测性能；发动机规格FIG. 23508B 是双涡轮增压器，中冷，排量：34.5 L (2105 cu. In.) 冲程：170 mm ( 6.7 in )缸径：190 mm ( 7.5 in ) 额定功率：1500 HPV8 柴油发动机3508B 发电 机组FIG. 2有效功率 1482 BHp 1800rpm ( 备用发电机组）3508B 船机 有效功率FIG. 210001100 BH

3、p 1600rpm 或1800 rpm1500 BHp 1925 rpm ( “E” Rating)FIG. 33512B 是四涡轮增压器，中冷，排量为51.8 升(3158 cu. In.) 冲程：170 mm ( 6.7 in )缸径：190 mm ( 7.5 in ) 额定功率：2250 HPV12 柴油发动机3512B 发电 机组FIG. 3有效功率 2168 BHp 1800rpmFIG. 33512B 船机是双涡轮增压器 有效功率 1500 1650 BHp 1600 rpm 1500 1650 BHp 1925 rpm (“A” “B” “C” Rating) 2100 BHp

4、( “D” Rating) 2250 BHp 1925 rpm ( “E” Rating)FIG. 43516B 是四涡轮增压器，中冷，排量为 69 升(4211 cu. In.) 冲程：170 mm ( 6.7 in )缸径：190 mm ( 7.5 in ) 额定功率：3500 HPV16 柴油发动机3516B 发电 机组FIG. 4有效功率 2876 BHp 1800 rpmFIG. 43512B 船机是双涡轮增压器 有效功率 2000 3000 BHp 1600 1925 rpm (“A” “E” Rating)所有的四冲程FIG. 43500B 系列发动机都是：60 V 型夹角 冲程

5、：缸径：170 mm ( 6.7 in ) 190 mm ( 7.5 in )产品特点： 3500B 配有FIG. 5ADEMII ECMECM 提供精确的喷油时间和自诊断功能。 配置多种传感器和控制组件。 两个40 针接口EUI 电子单 体泵FIG. 5提高20% 的喷有压力 更好的燃油经济性 低排放第二部分组件和系统缸体：FIG. 63500B 系列发动机的缸体材料为灰铸铁合金。结构坚固， 重量较轻。 尺寸和规格与3500 系列接近， 60 V 型夹角。凸轮轴承孔 径加大； 曲轴轴承接 触面加固；FIG. 6主油道到活塞喷嘴和主轴承设计改变；曲轴:FIG. 7使用3500 系列发动机的标准

6、曲轴，几十年的经验证明其 可靠耐用。 曲轴材料为锻钢，轴径感应沾火，精确动平衡设计。V-8 有5 个主 轴承，FIG. 7V-12 有7 个主轴 承，V-12 有 9 个主轴承。3508B 连杆轴径偏移量使点火平缓；设计。3512B 和3516B 没有此项曲轴油封:FIG. 83500B 使用液力曲轴油封，在前盖和飞轮壳处具有唇型 设计，有效防止机油泄漏。轴承:FIG. 9主轴承和连杆轴承利用多种材料特性结合而成； 钢背铝基，提供足够强度； 轴承表面是铅锡合金（外层）与铜压焊而成，提供足够 的耐磨性，延长使用寿命。活塞: FIG. 10有活塞头部和裙部两片构成。 钢质活塞头部具有足够强度承受高

7、的负荷。 铝质裙部减轻重量并具有好的散热性，因而可以设计更 贴近缸套，减少缝隙，从而降低噪声。FIG. 10此外，活塞具有较深的燃烧室和较浅的顶 部间隙设计， 提高燃烧效率。扭矩提高23% ，油耗降 低 排放。5% ，并减少了燃烧室几何 中心和设计这种深坑式燃烧室与FIG. 11: EUI电子单体泵更加匹配；活塞的高度增加，提高了第一道环的位置，因而得到 更大的压缩，提高了燃烧室的气流，更易雾化，减少空气浪费，优化发动机性能。活塞总成 顺序阀在 压力达到:FIG. 12130 kPa 开启。能够让主油道的机油进入到活塞机油冷却通道之前，建立足够的油压。这将 保持怠速时压力，减少启动后的油压建立

8、时间。 每个活塞有一个活塞冷却喷嘴：连杆:FIG. 13连杆材料采用锻钢，具有楔形结构，以保证连杆和活塞 在高负荷区域具有足够强度。 四颗连杆螺栓紧固连杆轴承，连杆轴承尺寸和强度都得 以增加。活塞销:FIG. 14活塞的头部和裙部有直径较大的浮动式活塞销连接。两 端有卡簧保持。缸套:FIG. 15可更换的湿式缸套；与活塞环和活塞配合精度高； 内表面高频沾火处理，提高耐磨性；表面纹理油控功能； 缸套上下端都有密封圈。缸盖:FIG. 16发动机每缸都有一个缸盖。每个缸盖有四个气门以及气 门导管，气门座。包括两个进气门和两个排气门。 缸盖由灰铸铁合金压铸而成。缸垫:FIG. 17每个缸盖与缸体之间由

9、缸垫用于密封油、水、气。 多层材料压制而成，具有良好的耐磨性和耐高温性。凸轮轴:FIG. 183500B 系列的凸轮轴 比3500 系列的热处理渗碳钢的凸轮轴直径加大6MM。98MM的轴径使凸轮轴能承受更大的 喷油压力和更短的喷油时间。FIG. 18同时，喷油器凸轮的型线改变。喷油持续时间减少 1020% ；每缸有三个凸轮，一个是喷油器凸轮，两个是气门凸轮；左侧凸轮轴安装有正时齿轮。喷油泵组件 电子单体泵；摇臂轴孔径 加大；挺 柱 和 挺 杆 结 构 改 变。:FIG. 19支架:FIG. 20摇臂轴之架铸有弹簧支座。 弹簧辅助挺柱复位，不脱离凸轮轴表面。气门组件: FIG. 21每个缸的摇臂

10、包括：进气门摇臂，排气门摇臂，喷油 器摇臂和支撑；两个气门之间有过桥。齿轮系: FIG. 23前齿轮室驱动机油泵，输油泵，辅助驱动，水泵和中期 水泵（如配备）； 斜齿接触面大，减小齿面压力和运转噪声； 曲轴齿轮经过渗氮处理，表面硬度高。后齿轮系FIG. 24: 用于驱动凸轮轴。 更高的强度来驱动更大的凸轮轴和气门组。 承受由于喷油压力增加带来的更高的负荷。 后齿轮系齿轮宽度增加。水套水冷却 系统FIG. 25:3500B 发动机有水套水中冷系统和独立中冷系统。 水套水冷却系统中，冷却液从水泵出来后进入机油冷却 器和中冷器，到达缸体、缸盖，经过节温器进入水箱。FIG. 25缸套上部的温度是最高的

11、，此处的水套较狭窄。因此造 成冷却液流速较快，能够带走更多的热量。冷却液经过 缸套上部，流经缸盖；节温器室有 四个节温器。FIG. 25当冷却液低于开启温度时，节温器处于关闭状态，通 过旁通管直接到膨胀水箱和水泵；当冷却液温度达到开启温度，节温器打开，冷却液进 入水箱。水泵:FIG. 26水泵安装在发动机齿轮室右前侧的下部，由齿轮驱动。 铸铁壳体。独立中冷循环 系统FIG. 27:可以使进气温度冷却的更低，提高氧分子浓度来增加功率。 发电机组和车辆配置的中冷器内有防腐涂层； 船机配置的中冷器是铜-镍合金或铜壳达到防腐；FIG. 27独立循环中冷系统有单独的冷却水路。通过弯头到中冷 水泵，流经中

12、冷器后到节温器。当低于节温器开启温度，冷却液流回水泵；达到开启温度后，冷却液流经水箱或其他冷却器。润滑系统:FIG. 283500B 系列发动机的润滑系统将清洁的机油送到发动机 的需要润滑的各个部分。FIG. 28齿轮式机油泵将机油从油底壳中抽出。机油泵带有过虑 网，并有安全阀，可以调节系统油压；然后进入机油冷却器，其上有旁通阀，当机油冷态时打 开，机油直接进入机虑；然后进入机虑，经过过滤后进入主油道和左侧的凸轮轴 机油通道。主油道的机 油：1 、润滑主轴 承；2 、涡轮增压 器；FIG. 283 、在缸体前后的两个顺序阀，将机油送到活塞冷却喷管。4 、进入右侧凸轮轴机油通道，和左侧凸轮轴通道

13、机油一样， 润滑凸轮轴承后上至缸盖，润滑摇臂、摇臂轴等。空气进排气 系统FIG. 29: 3500B 发动机的进排气系统控制燃烧的进气量。系统包括： 中冷器和涡轮增压器。FIG. 29空气经过空滤，由涡轮增压器压缩后，经过中冷器冷 却后通过进气岐管、进气门进入燃烧室；燃烧后的废气经过排气门、排气歧管、涡轮增压器的 涡轮排出。FIG. 293500B 系列采用新型的进排气歧管。进气侧：中冷器和缸盖的通道较短，弯道平 缓，减少 能量损失。排气侧：流线型设计的排气歧管取代传统的 ，有利于排气完全，有效驱动涡轮。T型结构燃油系统:FIG. 30燃油从油箱泵出，先经过粗虑，输油泵，然后进入 冷却电子器件

14、，燃油经过细虑，到达进油总管，再 分配 到各个喷油器。ECMFIG. 30燃油需求量为喷射的三倍，用于冷却喷油器。 多余的燃油回到回油总管，经过压力调节阀回到油箱。输油泵:FIG. 31输油泵由机油泵上的齿轮驱动；壳体为铸铁，铜质接头便于更换。泵体内有压力调节阀。第三部分电子组件FIG. 323500B 系列发动机在燃烧效率，经济性和排放控制方面取 得的进步，主要归功于发动机电子控制技术方面的提高。精确控制喷油 时间；FIG. 32提高20% 的喷油压力；发动机全程范围调速；冷态策略；扭矩修整；瞬态烟度限制；系统诊断；监控数据与诊断信息的通讯；FIG. 33ECM是控制发动机的计算机，个性 模

15、块是控制计算机的 软件。二者缺一不可。它们一同构成 机控制和监视系统。 系统处理来自传感器的信息和操作者 的指令，并通过电子喷油器精确控制发 动机。ADEM II 电子发动除了连接FIG. 33EUI和传感器，ECM还要连接：电池，油门位置传感器，超越开关，发光二极管及超 速指示灯等。 CAT 数据链，连 接EMS ，ET和ECAP 等。FIG. 33ECM实时监测系统，所有的系统故障都会自动报告给操 作者。FIG. 33ECM的核心部分是微处理器， 需要有燃油冷却； （ADEMII)；需要两个23-27 伏直流电；40 针的用户接口；3500B 系列 发动机的FIG. 34EUI是机械电子单

16、体泵，结合电子控制，泵和油嘴于一体。喷油的开始和终止由 作条件、负荷、速度和其他变化的条件决定。ECM根据操FIG. 34燃油始终连续流过电子单体泵，当 电（105 V ）时，喷油泵的泄油孔 关闭，建立油压并定开 针阀像燃烧室喷射燃油。ECM给EUI电磁阀通FIG. 34最大优点是喷油压力提高了 喷孔减小，提高压力； 喷嘴直径加大，增加了强度；O 型圈位置更低；20% ，FIG. 34发动机的起动性和热机性能和燃油的经济性； NOX的减少；故障更易检测；EUI关系密切；速度正式传 感器 给ECM提供FIG. 35: PWM信号，判断发动机正时位置，旋转方向，和转速。信号是由左后侧凸轮轴上的正式齿轮产生的。 船机有备用的速度正时传感器，以保证测量精确。水套水温度 传感器FIG. 36:测量发动机水套水温度，并传给ECM。 由ECM决定发动机的冷态运行模式喷油正时（低于 喷油正时和紧急停机。有利于