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我国商用车发动机新命名序列(下)种植

发布时间:2020-04-19 14:41:52 阅读: 来源:书包厂家

我国商用车发动机新命名序列(下)

东风康明斯公司最早生产康明斯的B、C、L系列机械控制达国Ⅱ排放标准的车用柴油机。目前,随着国Ⅲ标准的推行,该公司开始大量生产康明斯电控发动机,这些发动机主要为:ISBe系列(额定功率110~162kW,最大扭矩550~820Nm),ISDe(额定功率103~210kW,最大扭矩450~970Nm),ISLe(额定功率 213~275kW,最大扭矩1050~1550Nm),BGI天然气发动机(额定功率112~172kW,最大扭矩508~678Nm)。

东风康明斯ISBe、ISDe、 ISLe系列柴油机全部采用每缸4气门设置,配装博世公司的电控高压共轨系统(康明斯在国际市场上对那些初期采用直列燃油泵和废气再循环等其他替代技术方案的发动机很快过渡到共轨燃油系统以提供更具竞争力的油耗指标和功率密度,满足客户对油价高度敏感的市场需求)。同时,该机型还采用空-空中冷技术降低进气温度,并采用霍尔塞特废气旁通式涡轮增压器,提高了低速时的扭矩;其后置齿轮传动系、梯形整体铸件结构很好地降低了发动机的振动和噪声。ISDe和ISLe柴油机在采用康明斯颗粒滤清器之后,使换油间隔的运行里程长达32万km。

康明斯BGI系列天然气发动机是基于康明斯B系列基体上的重新设计,在满足国Ⅲ排放标准的同时,还通过了美国环保署EPA的认证。该机采用先进的稀燃闭环电子控制系统,和先进的ECM模块以及故障诊断系统,能自动设置运行参数并进行发动机自我调节与保护。

此外,东风康明斯与康明斯还合作研发了13L系列发动机,定于明年上市,该机型功率达294~401kW,可满足国Ⅲ、Ⅳ排放标准。东风康明斯运用电控单体泵技术实现6B、6C、4B等传统国Ⅱ柴油机的国Ⅲ达标工作也在进行中。

从发动机的技术特性看,康明斯柴油机颇有独到之处。柴油机的排气污染物主要是NOx和微粒,微粒在燃烧不完全情况下生成,NOx则容易在温度高和富氧环境下生成。为了缓解这种矛盾,各发动机厂纷纷研发新的技术,如采用提高喷油压力、燃料喷射定时延迟、改良燃烧室、增压等技术来降低微粒的排放,但收效甚微。东风康明斯发动机的电控燃油系统,在整个发动机转速范围内实现高压喷射,在循环中能完成预喷、主喷、后喷等三阶段燃油喷射甚至是多阶段喷射,通过ECU灵活、精确控制用油量和喷射时间。在进气系统设计上采用较低进气旋流、喷油器中置和4气门缸盖,使柴油机燃油与进气燃烧室得到良好的匹配,改善了油气的混合与燃烧,在提高燃烧效率的同时也降低了排放,使这一矛盾得以较好解决。

道依茨一汽大柴发动机系列

道依茨一汽大连柴油机公司发动机主要为中等及以下功率的机型,其传统机型中的C、E、F系列柴油机经过采用电控系统后,已达到国Ⅲ的排放标准。

一汽与道依茨合资生产的BF系列国Ⅲ柴油机采用的是经过欧洲市场12年验证的专利技术内置式单体泵结构,单体泵放置在缸体中,可靠性增高。单体泵结构对油品的适应性也较好,平均大修寿命提高10万km,并通过德国认证。道依茨一汽大柴国Ⅲ机型终结了我国此前国Ⅲ技术路线中几乎一边倒地采用电控高压共轨系统的局面。其中,BF6M2012的全负荷最低油耗达到世界先进水平,比同类产品低5g/kWh以上,整机重量为509kg,比同等功率、排量段位的柴油机要低100kg左右。该机型的另一个结构特点是所有维修点都布置在发动机的一侧,缩短了维修的时间。

双方合资生产的另一款机型道依茨TCD2013柴油机分4缸和6缸两种机型,该机型应用DEUTZ内燃机燃气管理系统可实现国Ⅲ排放要求,并具有高达33kW/L的升功率水平。应用DEUTZ共轨改进体系及排气后处理可实现国Ⅳ排放,油耗与国Ⅲ机型相比降低5%~10%,保养间隔延长25万km。

中国重汽发动机系列

中国重汽发动机分别在杭发与章丘两个工厂生产,目前杭发国Ⅲ发动机的日产能达300台,章丘厂国Ⅲ发动机的日产能达400台。中国重汽发动机与潍柴一样,脱胎于斯太尔体系(目前潍柴国Ⅲ柴油机投放市场已超过2万台),其国Ⅲ机型采用电控高压共轨与电控EGR两种技术(高压共轨发动机装配的车型有400多项上公告,投放市场4000余辆;电控EGR技术发动机装配的车型已有100多项上公告,投放市场车辆达1200多辆)。电控高压共轨发动机采用国Ⅲ、国Ⅳ的加强型宽机体,能有效地减少振动和噪声。在喷油系统方面,采用日本电装公司的第二代电控共轨燃油系统、4气门结构和Jacobs电控排气制动系统,比同档发动机省油,同时,保留原斯太尔发动机与整车的安装连接尺寸,与斯太尔国Ⅱ发动机有80%的零部件通用。

中国重汽发动机的电控EGR系统是由发动机ECU(电控单元)进行控制,ECU通过进气温度、进气压力、水温、发动机转速、油门等各传感器来感知发动机的各种状态,从而调整EGR控制阀的开度和废气再循环比率。中国重汽EGR WD615国Ⅲ发动机在供油系统上采用中国重汽自行研发的电控供油速率燃油喷射泵和德尔福公司生产的国Ⅲ专用8孔低惯量喷油器。据了解,这种机型所用油品只需符合国Ⅱ发动机的柴油就行,其价位比共轨型的同档位的重型卡车要低1~1.2万元人民币,特别能够有效解决电控喷射系统产能不足的问题(据分析这一缺口约25%)。但是也有人担心,EGR技术在汽油机上应用较成功,在柴油机不尽人意,原因在于,柴油机排放中大量的颗粒和其他有害排放物直接引入气缸会增加活塞环和缸套的磨损,还会稀释润滑油并加速其变质,特别在大负荷工况时,若用EGR,会导致发动机的动力性和经济性的下降,结果如何尚有等观察。业内的基本看法是,高端车型仍需采用电控高压共轨和电控单体泵技术,在中低端市场(20万元以下重卡)采用电控EGR技术。无论如何,中国重汽的大胆尝试将使斯太尔除潍柴之外在中国演化成另一个版本。

东风朝柴发动机系列

东风朝柴目前搭建了四个产品平台,一是传统的102系列;二是3L机系列(包括目前市场旺销的QD32和刚刚下线的NGD3.0系列;三是D系列;四是燃气系列(产品尚在研发阶段)。

东风朝柴的传统产品102系列实际上包括100、102、105三大系列,车用柴油机主要集中在100和102系列,工程机械主要集中在105系列,其中,4102中的CY4102C3A/B/C/D/E/F均有国Ⅲ排放的机型。对这些产品的技术提升主要是与AVL公司合作开发,采用博世公司的电控高压共轨系统来完成。

朝柴在对上述机型进行提升改进的同时,从日本引进了CYQD32Ti柴油机(4缸、缸径99.2mm,额定功率101.5kW,最大扭矩达313Nm)。该机型早在2005年就成为国内首台获得国Ⅲ标准排放报告的轻型柴油机。

朝柴的NGD3.0型柴油机是朝柴与美国万国公司联合开发的一款柴油机,其高压共轨系统采用西门子电控技术,在我国众多的国Ⅲ发动机技术类型中是不多见的(据了解,目前博世的燃油喷射系统占全球80%的市场份额。第二名日本电装,其市场占有率为12%。而国内企业购买的电控燃油喷射系统主要是博世、德尔福、电装的产品,博世占中国市场的60%,德尔福占20%,电装只有在上柴、锡柴的产品中使用,另有成都威特的电控组合泵在部分企业少量使用,西门子电控产品在国内只在朝柴的NGD3.0型柴油机使用)。该机型具有国Ⅳ、Ⅴ的排放潜力。同时,该机型采用可变涡流进气系统及可变截面涡轮增压器,并实现多级喷射,燃烧过程更加柔和,从而使燃烧噪声得到明显的改善。同时,NGD3.0还带滚轮摇臂,缸体和缸盖采用了有限元设计,确保了主体件的强度和硬度。朝柴4D系列(4D47、4D43)是朝柴借鉴日本五十铃4HE1、4HF1的设计理念和思想研制而成的,该机型在设计中凸轮轴采用顶置技术,使配气更加及时准确,同时,使得喷射器安装位置和安装角度更接近于气缸体中心处,气门的直径在同缸径产品中达到最大,使发动机燃烧更充分。4D系列发动机的曲轴采用了8平衡块结构,提高了整体平衡性,减小了振动。

2008年上半年,朝柴 CYQD32Ti和4D47发动机的产量同比增速分别达到了120%和102%,是朝柴增速最快的两个产品。

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