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性能及参数



一、康明斯车用柴油机性能

目前,用于汽车的康明斯柴油机主要是B系列柴油机,还有少数C系列柴油机。车用柴油机的主要性能指标有动力性指标(有效扭矩、有效功率、转速等)和经济性指标(燃油消耗率)等。

(一)B系列车用柴油机性能

1.动力性

康明斯B系列车用柴油机有4缸和6缸两种缸数,各有自然吸气型、增压型和增压中冷型三种进气形式,组成6个动力级别,功率覆盖面由最小功率的4B型59kW至最大功率的6BTA型140kW,可以满足3吨轻型载重汽车至8吨及8吨拖挂型(拖挂货物总质量15吨)载重汽车系列的需要。表1-4为各主要机型的动力性指标。

表1-4 B系到车用柴油机动力性能

B 系列

吸气形式

机型 代号

额定功率(kW)

额定转速(r/min)

最大扭矩(N·m)

最大扭矩转速(r/min)

4缸机(排量3.9L)

自然吸气型

增压型

增压中冷型

4B

4BT

4BTA

59

77

96

2800

2800

2800

245

334

382

1600

1600

1600

6缸机(排量5.9L)

自然吸气型

增压型

增压中冷型

6B

6BT

6BTA

96

118

140

2800

2600

2600

387

558

638

1600

1600

1600

二汽                       汽油机

EQ6100

99

3000

353

1400

从表1-4可见,4缸增压中冷型(4BTA)和6缸自然吸气型(6B)的动力性能指标(功率和扭矩)几乎是相同的,与东风汽车公司生产的EQ6100型汽油机的指标(99kW)又相接近。这样,可为用户提供较宽的汽车发动机机型选择范围。

从发动机的“升排量——功率”分析,可知4BTA型机每升排量功率值最高,为24.6kW;EQ6100型汽油机次之,每升排量功率值为18.26kW;6B型机每升排量功率值最小,为16.3,但其扭矩比EQ6100型汽油机的扭矩大,且燃油消耗率比EQ6100型汽油机的低(见表1-5),因此作为车用发动机是有优势的。

通过调整燃油泵的供油量,还可以使增压机型的功率规格进一步增多。例如,东风汽车公司已开发出三种功率规格的6BT型机:107kw、114kW及118kW及相应不同的扭矩,以适应不同吨位车型的需要。

2.经济性

发动机的经济性指标是用燃油消耗率的大小来衡量的。

发动机每发出1kW有效功率,在1h内所消耗的燃油质量(以g为单位),称为燃油消耗率,用ge表示。很明显,燃油消耗率越低,经济性越好。通常,发动机燃油消耗率是通过发动机在试验台上进行试验而求得的。表1-5为康明斯B系列柴油机和EQ6100型汽油机的燃油消耗率。

表1-5 B系列柴油机和EQ6100型汽油机燃油消耗率

品种

机型

外特性最低比油耗率(g/kW·h)

汽油机

EQ6100

306

柴油机

4B

4BT

4BTA

6B

6BT

6BTA

228

217

212

225

215

209

从表1-5可见,B系列柴油机的燃油消耗率比EQ6100型汽油机的燃油消耗率低,约低26%-32%。

 

通常,汽车道路试验的百千米等速燃油消耗率与实际使用情况比较接近。将6B型的5吨车(EQ4D140)、装6BT型柴油机的8吨车(EQ153)和装EQ6100型汽油机的5吨车(EQ140)三种车型进行道路试验比较,结果如表1-6所示。

表1-6 三种车型道路试验油耗

车型

载货重(t)

总车重

(t)

装用发动机机型

百千米等速油耗率(L/100km)

以50km/h车速时计

每吨货百千米消耗(L)

%

车速(km/h)

20

30

40

50

60

70

EQ140

 

10.9

9.3

EQ6100(汽油机)

22

22.7

23.6

24.7

26.5

28.9

4.94

100

/

EQ4D

140

5

9.3

6B(柴油机)

10.9

11.8

13

14.9

16.4

17

2.98

60.3

100

EQ153

8

14

6BT(增压柴油机)

/

12.3

12.7

14.5

16.7

19.5

1.8125

36.7

60.8

由表1-6可以看出:

(1)同吨位(5t)汽车,装用6B型柴油机比装用EQ6100型汽油机,可节省燃油40%左右。

(2)以每百吨千米的燃油消耗量进行比较,6BT增压型柴油机比6B非增压型柴油机进一步节省燃油约40%;这显示了增压柴油机优越的节油性能。

东风汽车公司装用B系列柴油机的EQ153、EQ4D140型等汽车,投入运输使用后,证明都具有良好的节油效果,尤其是装用6BT增压柴油机的8吨车EQ1141G(EQ153)燃油消耗率很低,达到国内外的最好水平。

3.技术特性参数

东风汽车公司生产的康明斯6BT系列车用柴油机的基本型是6BT118-01、6BT118-02和6BT114B-01,其技术特性参数如表1-7所示。

表1-7 6BT基本型技术参数

型号

6BT118-01

6BT118-02

6BT114B-01

适用车型

EQ114G(EQ153)

EQ1118G(145/47)

型式

缸数

气缸直径(mm)

活塞行程(mm)

工作容积(L)

压缩比1

吸气型式

点火次序

四冲程、水冷、直列、顶置气门直喷式柴油机

6

102

120

5.88

17.5:1

增压

1-5-3-6-2-4

喷袖泵

输油泵

调速器

波许分配泵

膜片式

全程

无锡A型泵

柱塞式

两极式

波许分配泵

膜片式

全程

额定功率(kW)

117.6

114

额定转速

2600

最大扭矩(N·m)

558.6

539

最大扭矩转速(r/min)

1600

超速功率

低速扭矩(N·m)

≥77(2800r/min)

38-42(800r/min)

额定功率比油耗(g/kw·h)

外特性最低比油耗(g/kw·h)

231

 

210

242

 

217

231

 

210

静态供油提前角(柱塞—缸上止点行程)

(2.35mm)

上止点前20°

(2.35mm)

动态提前器

调速器起作用转速(r/min)

10%额定负荷高怠速(r/min)

2620-2670

 

2938-3042

2640-2700

 

2950-3050

2620-2670

 

2938-3042

漏气量

机油消耗率/燃油消耗率

≤76L

≤0.5%

气阀间隙(mm)

进气门(冷态)

排气门(冷态)

  1. 25

 

0.05

此外,还有轻型车用的4B系列的4BTAA92-01、4BTAA92-02型柴油机,该机最大特点是零部件与6BT的通用程度高,其主要技术特性参数见表1-8(参照表1-7,与6BT相同者略)

表1-8 4BTAA柴油机技术特性参数

 

型号

4BTAA92-01

4BTAA92-02

适用车型

EQ1061T5D/5D2

EQ1061KS5D2(EQ6690L)

型式

四冲程、水冷、直列、顶置气门直喷式柴油机

缸数

4

工作容积(L)

3.92

吸气型

增压中冷 (空—空)

点火次序

1-3-4-2

喷油泵

波许分配泵VP-14

输油泵

膜片式

调速器

全程式

额定功率(kW)

92

额定转速(r/min)

2800

最大扭矩(N·m)

410

最大扭矩转速(r/min)

1650

低速扭矩(N·m)

240(1800r/min)

额定功率比油耗(g/kW·h)

237

外特性最低比油耗(g/kW·h)

209

静态供油提前角(柱塞

缸上止点行程)

(1.65mm)

动态提前器

调速器起作用转速(r/min)

2845± 25

10%额定负荷离怠速(r/min)

3136± 56


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