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中國重汽09款發(fā)動機及零部件提升介紹

目前,中國重汽發(fā)動機包括WD615、D10、D12WT615四大系列,功率范圍覆蓋230Ps~460Ps,排放水平均滿足國排放法規(guī),其中WD615柴油機也已研發(fā)成功。中國重汽國系列柴油機的技術(shù)路線包括電控高壓共軌和電控燃油速率噴射泵+冷卻EGR兩種,國柴油機采用了電控冷卻EGR+DOC+PMCATSCR兩種技術(shù)路線來滿足國家法規(guī)的要求。

一、     中國重汽柴油機介紹
1. WD615D10高壓共軌國系列柴油機
為提高整車動力性及經(jīng)濟性,中國重汽在原WD615高壓共軌系列柴油機基礎(chǔ)上降低了發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速,相應(yīng)提高了對應(yīng)扭矩,并優(yōu)化了柴油機萬有特性曲線,與整車重新進行了優(yōu)化匹配。同時,針對A7車型,開發(fā)了D10系列柴油機,將增壓器中置,使得整車進排氣系統(tǒng)更易布置,經(jīng)試驗驗證,動力性和經(jīng)濟性均達到了設(shè)計指標(biāo)。
WD615高壓共軌國系列柴油機型譜
型號 功率 額定轉(zhuǎn)速 扭矩 氣門數(shù) 增壓器位置
kWPsrpm Nm Valve/Cyl
WD615.92C 198(270) 1900 1190@1200-1500rpm 2 后置
WD615.93C 213(290) 1900 1290@1200-1500rpm 2 后置
WD615.95C 249(340) 1900 1490@1200-1500rpm 2 后置
WD615.96C 279(380) 2000 1590@1200-1500rpm 4 后置

D10系列柴油機型譜
型號 功率 額定轉(zhuǎn)速 扭矩 氣門數(shù) 增壓器位置
kW(Ps) rpm Nm Valve/Cyl
D10.27-31 198(270) 1900 1190@1200-1500rpm 2 中置
D10.29-31 213(290) 1900 1290@1200-1500rpm 2 中置
D10.34-31 249(340) 1900 1490@1200-1500rpm 2 中置
D10.38-30 279(380) 2000 1590@1200-1500rpm 4 中置

2. WD615 EGR國系列柴油機
中國重汽聯(lián)合英國RICARDO、DELPHI公司,在已開發(fā)成功的高壓共軌國發(fā)動機的基礎(chǔ)上,用電控直列泵+冷卻的電控EGR系統(tǒng)取代電控高壓共軌系統(tǒng)再次進行技術(shù)攻關(guān),經(jīng)過很多次失敗和大量的反復(fù)的試驗驗證,歷時近二年時間,終于開發(fā)成功,并于08年實現(xiàn)批量上市,市場反映極佳。
WD615 EGR國系列柴油機型譜
型號 功率 額定轉(zhuǎn)速 扭矩
kW(Ps) rpm Nm
WD615.92E 196(266) 2000 1190@1200-1500rpm 
WD615.93E 213(290) 2000 1290@1200-1500rpm 
WD615.95E 249(340) 2000 1490@1200-1500rpm 
WD615.96E 279(380) 2000 1590@1200-1500rpm 

3. D12系列柴油機
中國重汽與國外公司合作進行聯(lián)合設(shè)計、運用世界上最先進的設(shè)計手段和測試方法,以達到歐 、歐排放標(biāo)準(zhǔn),功率460馬力,B10壽命100萬公里,整機噪聲低于97dB(A)作為基本目標(biāo),歷時僅3年的時間開發(fā)成功了D12系列發(fā)動機。
D12系列柴油機主要特點:
1)     D12柴油機保留WD615柴油機部分設(shè)計特點,一缸一蓋、框架式結(jié)構(gòu)、干式氣缸套,氣缸中心距、氣缸直徑相同。
2)     D12柴油機采用每缸4氣門結(jié)構(gòu),具有換氣損失小、充量系數(shù)高的特點;同時,噴油器中置提高了燃油霧化質(zhì)量。
3)     采用后置齒輪傳動設(shè)計(飛輪端),實現(xiàn)了較低的齒輪噪聲。
4)     D12歐系列柴油機采用電裝新一代電控共軌燃油系統(tǒng),可實現(xiàn)每循環(huán)達五次的噴油。UHD泵最高共軌壓力可達160MPa,DLC噴油嘴具有更高的可靠性。
D12國系列柴油機主要性能參數(shù)
發(fā)動機型號 --- D12.46-30 D12.42-30 D12.38-30 D12.34-30
發(fā)動機型式 --- 水冷、4沖程、直噴、增壓中冷、高壓共軌、四氣門
氣缸數(shù) --- 6
缸徑x行程 mm 126x155
發(fā)動機排量 L 11.596
額定功率 kW(Ps) 339(460) 309(420) 279(380) 249(340)
額定轉(zhuǎn)速 r/min 2000
最大扭矩 N·m 2000 1820 1650 1470
最大扭矩轉(zhuǎn)速 r/min 1100-1400
最低比油耗率 g/kW·h 188
1米處噪聲 dB(A) 97
帶冷起動裝置  -40
B10壽命 km 1000000
排放水平 --- 國 

4. WD615國柴油機
待補充。
二、     中國重汽09款發(fā)動機零部件提升情況介紹
1. 采用排氣門制動(CEVB)技術(shù)
傳統(tǒng)的排氣制動裝置采用蝶形閥開關(guān)關(guān)閉排氣管通道的方法,使排氣背壓升高,使活塞在排氣行程時受到氣體的反壓力,阻止發(fā)動機運轉(zhuǎn)而產(chǎn)生制動作用,達到控制車速的目的。而排氣門制動技術(shù)則是在傳統(tǒng)蝶閥制動的基礎(chǔ)上,通過控制發(fā)動機排氣門在壓縮及膨脹行程期間保持打開一個小的開度,造成壓縮沖程中的氣體有一部分從排氣門泄漏出來,這樣就會損失一部分能量,甚至在活塞已到達壓縮上止點后,排氣閥仍然開著,這樣就使壓縮空氣通過排氣閥間隙膨脹到排氣管中,從而減少膨脹沖程對發(fā)動機活塞的做功,使發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低,從而使車輛行駛速度降下來,來達到提高發(fā)動機制動功率的目的。
中國重汽CEVB正是基于現(xiàn)有的蝶形閥排氣制動裝置而研發(fā)的排氣門輔助制動系統(tǒng),其主要功用是:當(dāng)整車在從長下坡路行駛時,配合著排氣制動,提供可控車速,增加整車制動功率,減少行車制動器的使用頻率,極大地減輕了行車制動器及輪胎的磨損,提高其使用壽命,提高行車的安全性,并減輕駕駛員駕駛疲勞度。CEVB系統(tǒng)由排氣蝶閥制動時排氣管的較高壓力驅(qū)動,屬純機械方式,無需添加任何電控裝置,成本低、改動零件少且易于保養(yǎng)維護。
2. 采用電磁風(fēng)扇離合器
電磁風(fēng)扇離合器的工作原理是通過水溫來控制電路的通與斷。當(dāng)發(fā)動機冷啟動或低負(fù)荷運行時,水溫尚未達到設(shè)定溫度,此時電路未接通,線圈盤中的電磁線圈不起作用,風(fēng)扇通過從動盤中的永久磁鐵作用,隨主動盤轉(zhuǎn)動,此時風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速大約是主動盤轉(zhuǎn)速的一半;當(dāng)水溫上升到設(shè)定溫度時,電路接通,線圈盤中的電磁線圈通電后產(chǎn)生磁場,使從動盤與主動盤完全吸合,此時固定在從動盤上的風(fēng)扇與主動盤轉(zhuǎn)速一致,而當(dāng)水溫下降到設(shè)定溫度時,電路斷開,風(fēng)扇仍以主動盤的半速運轉(zhuǎn)。電磁風(fēng)扇離合器可以有效的節(jié)省燃油消耗,在南方地區(qū)百公里油耗可降低3-5%,在北方地區(qū)效果將更加明顯;且當(dāng)發(fā)動機冷啟動時,由于風(fēng)扇轉(zhuǎn)速較低,可以在較短時間內(nèi)使水溫上升到發(fā)動機適宜工作溫度,有效提高了發(fā)動機壽命。
3. 連桿加工采用脹斷工藝

相對于鋸齒定位式連桿,脹斷式連桿毛坯采用整體式鍛壓,機械加工中省去拉齒、蓋體結(jié)合面加工和蓋體組合等工序;脹斷加工后不可互換(互換后結(jié)合面配合不上),避免了分體式連桿由于形狀相似而造成互換(互換后蓋體不同心)的錯誤;脹斷連桿材料采用非調(diào)質(zhì)鋼(C70S6),節(jié)約了熱處理費用,同時可以使連桿抗拉強度和耐沖擊性能提高10%以上。脹斷式連桿在歐洲國家已經(jīng)使用六年多的時間,連桿斷裂情況幾乎為零。
4. 全部采用帶雪崩二極管的發(fā)電機
中國重汽10L國機上全部采用內(nèi)置風(fēng)扇雪崩二極管發(fā)電機。采用內(nèi)置風(fēng)扇雪崩二極管發(fā)電機具有以下優(yōu)點:
1)     內(nèi)置風(fēng)扇冷卻效果好,防止電器元件散熱不良而引起的故障。
2)     可抑制由于整車上發(fā)動機轉(zhuǎn)速突變或整車意外拋負(fù)載引起發(fā)電機的過電壓。同時也可以起到保護調(diào)節(jié)器的作用,延長發(fā)電機的使用壽命。
3)     可將整車用電系統(tǒng)電感負(fù)載通斷引起的脈沖電壓,鉗在雪崩電壓之內(nèi)。
4)     提高了發(fā)電機的電磁兼容性,可更好地保護整車上ECU等微電子部件。
5. 采用新結(jié)構(gòu)增壓器進油管
新結(jié)構(gòu)增壓器進油管采用軟連接形式,可以消除因為裝配問題帶來的管子受力扭曲引起的斷裂問題,從而避免了發(fā)動機因機油壓力下降造成的惡性事故;同時,也可以大大提高裝配效率。
6. 采用新結(jié)構(gòu)油氣分離器
新結(jié)構(gòu)油氣分離器可以對油氣排放物中不可見的小的油霧提高5倍以上的過濾效率,大大降低發(fā)動機機油油耗,同時防止曲軸箱壓力過高,為發(fā)動機呼吸通暢提供有力保證。
7. 采用進口Sensata機油壓力傳感器
從結(jié)構(gòu)上,森薩塔的電子式機油壓力傳感器提高了密封性,大大避免了漏油的問題。另外,傳感器處理電路采用的是柔性電路板,分為上下兩部分,封裝時通過外殼固定接插件將兩部分緊緊的壓在一起,這樣不會出現(xiàn)脫落或接觸不良的現(xiàn)象。

8. 新型活塞環(huán)型鋼油環(huán)
I型鋼油環(huán)的主要優(yōu)點是:重量輕、強度高、順應(yīng)缸孔變形的能力更好,有利于降低機油消耗。
9. 新材料止推片
為改善WD615曲軸止推片磨損,從兩方面來考慮進行改進,提高其可靠性,一是提高減磨層材料的機械耐磨性能,二是改善滑動工作面的潤滑。新材料止推片采用一種新的低錫鋁合金,其抗拉強度比現(xiàn)采用的AlSn20Cu提高30%;同時結(jié)構(gòu)上采用四道徑向油槽,圓弧形,摩擦表面進行噴丸處理。
10.             旋壓皮帶輪水泵
旋壓皮帶輪與鑄鐵皮帶輪相比的優(yōu)點:采用旋壓工藝制成(無屑加工)、結(jié)構(gòu)輕、省材料(可節(jié)約原材料70%左右)、轉(zhuǎn)動慣量小、平衡性能好。
水泵總成裝用旋壓皮帶輪后與原結(jié)構(gòu)相比的具體優(yōu)勢:皮帶輪重量由9.02kg降到4.04kg,這對整車降重有益.同時由于重量的大幅下降,也降低了轉(zhuǎn)動慣量,減少了皮帶輪與皮帶間的滑差,對軸承的沖擊也大大減小,相對應(yīng)水泵總成的工作壽命也將延長;另外水泵總成重量的減輕更便于發(fā)動機的裝配工作。
11.             部分機型采用玻璃鋼(SMC)油底殼
SMC復(fù)合材料阻尼比金屬材料的阻尼高10倍,從而SMC油底殼具有良好的低噪聲特性;重量輕,具有節(jié)能減排的作用,SMC油底殼比鋼板沖壓油底殼重量輕1/4。
12.             采用電裝起動機,并在ECU中增加起動保護功能
2009年中國重汽起動機供應(yīng)商將增加國際知名品牌電裝(Denso)。同時,為防止防止異常起動而引起的起動機損壞,中國重汽國柴油機在ECU中增加了起動保護功能。通過ECU實現(xiàn)如下功能:
1)     只有處于空擋或踩下離合器踏板時才允許起動;
2)     (當(dāng)鑰匙開關(guān)發(fā)生發(fā)卡等故障或整車起動繼電器不斷電時)發(fā)動機達到一定轉(zhuǎn)速時(這個轉(zhuǎn)速表明發(fā)動機已開始工作)斷開起動繼電器的供電,防止起動機被發(fā)動機反拖。
3)     禁止斷電后立即重新起動發(fā)動機。
4)     持續(xù)起動時間控制。超過某個時間還沒起動,就斷電,防止通電時間過長燒壞起動機電器元件。
5)     連續(xù)兩次起動時間間隔控制。

 


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