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1、发动机系统说明书,华菱重型汽车经过五年多的发展，现已形成体系完备、质量成熟、性能稳定、品种齐全的系列化产品。产品主要包括星凯马系列、华菱重卡系列、华菱之星系列。目前公司产品轴距分布广泛：牵引车: 6X4： 3200+13506X2: 1850+2600 1940+25104X2: 3400载货车： 4X2： 56006X4 ： 4100 +1350 5220+1350 5850+13506X2： 1850+4800 1850+5800 1850+42508X4： 1850 +4605+13501850+4800+1350850+5310+13501850+5800+13501,自卸车： 4X2
2、 3800 480051006X2 1850+3870 1850+42506X4 3200+1350 3600+1350 4100+13504400+1350 4700+1350 8X4 1850+4605+13501850+3370+13501850+4000+1350,华菱重卡发动机经全面升级后功率分级更合理、覆盖面更广、动力更强劲、油耗更经济：目前进口的可选装日本三菱、五十铃、美国康明斯，功率覆盖范围从300-450马力。国产可以选装 康明斯 C系列 ：280马力-300马力L系列 ：280马力-375马力EQB系列 ：170马力-210马力ISDE系列 ： 185马力-270马力ISZ
3、系列 ： 425马力-525马力 潍柴： WD615系列 ：260马力-380马力WP10N系列 ：240马力-375马力WP12系列 ：290马力-460马力 玉柴： YC6L系列 ：260马力-330马力YC6A系列 ：240马力-310马力YC6J系列 ：160马力-230马力YC6J系列 ：230马力-270马力YC6A系列 ：240马力-260马力,图： 狄塞尔发动机和他发明的柴油机,一、发动机 1.柴油发动机概述:柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机。它是由德国发明家鲁道夫狄塞尔（RudolfDiesel）于1892年发明的，为了纪念这位发明家，柴油就是用他的姓Diesel来
4、表示，而柴油发动机称为狄塞尔发动机 。,柴油发动机的优点是功率大、经济性能好。柴油发动机的工作过程与汽油发动机有许多相同的地方，每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸发，而其自燃温度却较汽油低，因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。不同之处主要是，柴油发动机气缸中的混合气是压燃的，而不是点燃的。柴油发动机工作时进入气缸的是空气，气缸中的空气压缩到终点时，温度在500-700，压力4050个大气压。活塞接近上止点时，发动机上的高压泵以高压向气缸中喷射柴油，柴油形成细微的油粒，与高压高温的空气混合，柴油混合气自行燃烧，猛烈膨胀，
5、产生爆发力，推动活塞下行做功。此时的温度可1900-2000摄氏度，压力可达60-100个大气压，功率很大，所以，柴油发动机广泛的应用于大型柴油汽车上。2. 柴油发动机的特点：热效率和经济性较好，柴油机采用压缩空气的办法提高空气温度，使空气温度超过柴油的自燃燃点，这时再喷入柴油、柴油喷雾和空气混合的同时自己点火燃烧。因此，柴油发动机无需点火系。同时，柴油机的供油系统也相对简单，因此柴油发动机的可靠性要比汽油发动机要好。由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要，柴油机压缩比很高。热效率和经济性都要好于汽油机，同时在相同功率的情况下，柴油机的扭矩大，最大功率时的转速低，适合于载货汽车的使用。,3.柴油
6、发动机的分类, 按用途可分为:工程机械配套柴油发动机 农用机械配套柴油发动机 井下设备配套柴油发动机 车辆配套柴油发动机 叉车配套柴油发动机 压缩机配套柴油发动机 发电机组,焊机,泵配套柴油发动机 船机配套柴油发动机 按排量缸数可分为:2 、 3 、 4 、5 、 6 、 8 、 10 、 12 缸华菱汽车所采用的是车辆配套6缸、增压、空空中冷型柴油发 动机。,4.柴油发动机的组成,柴油机由以上两大机构和四大系统组成，即由曲柄连杆机构、 配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系和起动系组成。,发动机整体透视图,华菱用潍柴发动机构造示意图,华菱用康明斯发动机构造示意图,曲柄连杆机构组成：汽缸体、汽缸
7、盖、活塞、连杆曲轴和飞轮等机件,功能： 曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。,、配气机构 组成：气门、气门弹簧、凸轮轴、挺杆、摇臂、凸轮轴传动机构等组件,配气机构示意图,功能：配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程,、燃料供给系统组成：由油箱、油泵
8、、柴油滤清器等组成。电控燃油喷射式由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统组成。,燃油系统示意图,功能：柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。,、冷却系统 组成：水冷式由水套、水泵、散热器、风扇、节温器等组成。,发动机冷却系统示意图,功能：冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。,、润滑系统 组成：由机油泵、集滤器、限压阀、油道、机油滤清器等组成。,润滑系统示意图,功能：润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件
9、表面进行清洗和冷却。,、起动系统 组成：由起动机及其附属装置组成。,功能：要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系。,5.柴油发动机的工作原理柴油发动机的每个工作循环经历进气、压缩、做功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸发，而其自燃温度却较汽油低，因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。柴
10、油机在进气行程中吸入的是纯空气。在压缩行程接近终了时，柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上，通过喷油器喷入气缸，在很短时间内与压缩后的高温空气混合，形成可燃混合气。由于柴油机压缩比高（一般为16-22），所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa，同时温度高达750-1000K（而汽油机在此时的混合气压力会为0。6-1。2MPa，温度达600-700K），大大超过柴油的自燃温度。因此柴油在喷入气缸后，在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。气缸内的气压急速上升到6-9MPa，温度也升到2000-2500K。在高压气体推动下，活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功，废气同样经排气管排入
11、大气中。,发动机做功,发动机排气,发动机工作示意图(箭头为活塞运动方向),发动机压缩,发动机进气,6. 柴油机共轨技术汽车柴油机中，高速运转使柴油喷射过程的时间只有千分之几秒，实验证明，在喷射过程中高压油管各处的压力是随时间和位置的不同而变化的。由于柴油的可压缩性和高压油管中柴油的压力波动，使实际的喷油状态与喷油泵所规定的柱塞供油规律有较大的差异。油管内的压力波动有时还会在主喷射之后，使高压油管内的压力再次上升，达到令喷油器的针阀开启的压力，将已经关闭的针阀又重新打开产生二次喷油现象，由于二次喷油不可能完全燃烧，于是增加了烟度和碳氢化合物（HC）的排放量，油耗增加。此外，每次喷射循环后高压油管
12、内的残压都会发生变化，随之引起不稳定的喷射，尤其在低转速区域容易产生上述现象，严重时不仅喷油不均匀，而且会发生间歇性不喷射现象。为了解决柴油机这个燃油压力变化的缺陷，现代柴油机采用了一种称为“共轨”的技术。 共轨技术通过共轨直.接或间接地形成恒定的高压燃油，分送到每个喷油器，并借助于集成在每个喷油器上的高速电磁开关阀的开启与闭合，定时、定量地控制喷油器喷射到燃烧室的油量，从而保证柴油机达到最佳的雾化、燃烧和最少的污染排放。 共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管，通过对公共供油管内的油
13、压实现精确控制，使高压油管压力大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化，因此也就减少了传统柴油机的缺陷。ECU控制喷油器的喷油量，而喷油量的大小取决于燃油轨（公共供油管）压力和电磁阀开启时间的长短。,电控高压共轨系统,主要包括：高压供油泵、燃油滤清器、高压共轨管、电控喷油器、电控单元ECU、各种传感器,7.“国IV”重型柴油机技术路线 经过这几年的发展，国内柴油机企业已能适应排放标准的快速加严，虽然现在全国还没有全部实施“国III”排放标准，但很多企业已在开发符合“国IV”排放标准要求的产品，而“国IV”排放标准对柴油机来讲，是一个技术的转折点。“国III”标准之
14、前，柴油机排放可以通过机内净化技术来解决污染物的排放控制，达到相应的标准，而从“国”开始，除了改进燃油喷射系统、优化燃烧过程等机内净化措施外，还必须增加机外后处理装置才能使排放达标。欧洲主要采用了两条技术路线：其一是SCR(选择性催化还原)技术路线，它是通过优化喷油和燃烧过程，尽量在机内控制微粒的产生，在机外后处理过程，采用尿素溶液对氮氧化物进行选择性催化还原；其二是EGR+DPF(废气再循环加微粒捕集器)技术路线，它以废气再循环为基础，在机内抑制氮氧化物的产生，在机外后处理过程中采用微粒捕集器对微粒进行微粒捕捉。 两种技术路线各有优缺点，采用SCR方案，对发动机不须做进一步的强化处理。燃油中
15、的硫含量对于系统的影响较小，可回避燃油含硫量高的难题，而硫含量高是国产柴油近几年难以克服的技术问题，采用SCR方案可通过调整喷油特性而节省燃油消耗约5%，但需在加油站设立相关的尿素溶液补充设备，整车也需增加一套尿素贮存和转化装置而使成本增加。采用EGR+DPF方案需对原发动机进行强化，提高喷油压力和增压中冷能力。其次，需提高微粒捕集器的再生能力，还有对燃油含硫量要求较严，且燃油消耗较高，但不增加额外的装置，用户只要定期更换微粒捕集器。 对于汽车厂和柴油机厂来说，采用以EGR+DPF方案对柴油机的改动较大，但不需增加基础设施。采用SCR方案可以较容易地使现有欧III柴油机升级到欧IV机型，而且由于省油，可以抵消使用尿素所增加的费用。但用户需不断给车辆补充尿素溶液。目前在欧洲两种技术方案并存，以SCR方案略占优势。 实施国IV排放标准的另一个重要条件是低硫柴油，国内目前市场供应的柴油只符合国标准(北京等地有少量符合国III标准的柴油)，含硫量在500ppm以下，而国IV标准要求的柴油含硫量小于50ppm。国内的炼油企业何时能提供符合要求的超低含硫量柴油仍是个未知数，这也是国内大多数柴油机企业准备采用SCR技术方案的原因之一 。,
