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東風(fēng)康明斯柴油發(fā)動(dòng)機4B和6B系列的特點(diǎn) |
東風(fēng)康明斯B系列柴油發(fā)動(dòng)機引進(jìn)美國康明斯公司的技術(shù)，其結構比較簡(jiǎn)單，但具有技術(shù)先進(jìn)、動(dòng)力大和經(jīng)濟性好等特點(diǎn)，B其主要分為四缸和六缸機型（即6B5.9系列和4B3.9系列），有根據燃燒噴射形式分為直噴和電噴機型；在該發(fā)動(dòng)機使用中應經(jīng)常檢查運行工況，注意發(fā)動(dòng)機的操作、保養、工作溫度、和正確選用油料等。
6BTAA5.9系列康明斯（2022年版）
一、B系列康明斯發(fā)動(dòng)機結構特點(diǎn)
結構簡(jiǎn)單、緊湊、零件數量要、重量輕。
1、采用兒種零件組合休的設計。
如∶水泵殼、機油泵殼、水泵進(jìn)水管、機油冷卻器殼和缸體制成一體;進(jìn)氣歧管、節溫器座、冷卻水小循環(huán)管、燃油濾清器座都加工在氣缸蓋內。
2、采用"四不鑲"結構∶不鑲氣缸套、不鑲氣門(mén)導管、不鑲氣門(mén)座、不鑲后六個(gè)凸輪軸軸套。
3、廣泛采用結構輕小和簡(jiǎn)單的附件。如∶分配式高壓油泵、轉子式機油泵、板翹式機油冷卻器、旋裝式燃油濾清器等等。
4、關(guān)鍵尺寸富裕、強度儲備充足。
如∶ 曲軸的主軸徑為φ 83、連桿軸徑為φ69、且采用合金鋼鍛造。
5、B系列柴油發(fā)動(dòng)機是高渦流直接噴射式，其增壓度高而零部件負荷余量大，柴油機輸出功率覆蓋為42-132kW。
6、由于采用了直噴式燃燒室，氣缸蓋鑄件結構簡(jiǎn)單，并能減少冷卻液帶走的熱量，因此可采用效率好的、噪音小的風(fēng)扇和體積小、質(zhì)量輕的散熱器。
4BTAA3.9系列康明斯（2022年版）
二、B系列康明斯發(fā)動(dòng)機技術(shù)特點(diǎn)
1、柴油發(fā)動(dòng)機的增壓和中冷技術(shù)∶
（1）該發(fā)動(dòng)機采用美國進(jìn)口后葉廢氣渦輪增壓器，工作可靠、噪音低，增壓技術(shù)的應用使功率提高 20-40%，而且油耗降低。
（2）采用廢氣渦輪增壓技術(shù)，利用發(fā)動(dòng)機排出氣體的壓力波來(lái)推動(dòng)渦輪帶動(dòng)另一端的葉輪壓氣機，其轉速是100000 r/min，以此來(lái)增大進(jìn)氣量，達到提高功率的目的。
（3）由于進(jìn)入汽缸內的空氣通過(guò)廢氣渦輪的增壓壓縮，進(jìn)氣溫度大幅度提高（120℃）根據熱力學(xué)原理PV=RT，空氣的密度明顯下降，從而又限制了功率的進(jìn)一步提高。因此B系列發(fā)動(dòng)機為消除溫度升高帶來(lái)的負面影響而采取了中冷技術(shù)（水冷使進(jìn)氣溫度降至90℃，空冷降到50℃），以此來(lái)增大進(jìn)氣量并進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機的功率。
2、采用先進(jìn)鑄造工藝缸體
鑄造殘余應力低，球鐵主軸承蓋，缸體平面小，平臺珩磨采用先進(jìn)鑄造工藝的汽缸蓋，控制鑄造殘余應力，閥座高頻淬火；曲軸采用合金剛鑄造，全支撐軸頸表面和圓角高頻戰淬抗疲勞強度火比普通鋼軸大幅度提高，曲軸的使用壽命較長(cháng)。
3、零件的選用及選材合理，耐久性好。
康明斯發(fā)動(dòng)機非常注重關(guān)鍵零件的選用合選材。
（1）采用技術(shù)先進(jìn)的波許分配泵VP-14。
（2）噴油器為波許P型嘴，噴油壓力為24.5Mpa四孔。
（3）活塞由共晶硅鋁合金鑄造，第一環(huán)槽鑲奧氏體鑄鐵耐磨圈且為梯形環(huán)槽（防積炭）。
（4）主軸瓦為20%錫鋁合金薄壁軸瓦、連桿瓦為銅鋁合金、薄壁軸瓦表面鍍有鋁錫合金或鉛錫銅合金，抗疲勞性好負荷能力高，耐腐蝕性和減磨性好。
（5）長(cháng)的耐久性
按康明斯公司規定，缸筒直徑超過(guò)中102.16mm時(shí)就要求鏜缸大修，B系列柴油機缸孔直徑的初廠(chǎng)標準是φ102+0.04mm，所以大修磨損極限值約0.076mm，同時(shí)規定B50大修里程應不少于300，000km，故每萬(wàn)公里的平均磨損值僅為0.0025 mm，通過(guò)十兒年的試驗康明斯發(fā)動(dòng)機的質(zhì)量得到驗證，甚至大修里程達到500，000km。
4、高度實(shí)現"三化"
即∶系列化、通用化、標準化。
B系列各型發(fā)動(dòng)機，例如四缸機和六缸機之間活塞連桿全部通用，前端皮帶傳動(dòng)系，齒輪室等全部通用，后端飛輪和飛輪殼全部通用，水泵、燃油濾及機油濾清器等附件大部分通用。
康明斯公司在設計B系列柴油機時(shí)，廣泛采用了有限元模擬和模態(tài)分析等現代化的分析和驗證手段，從而使各零件的應力較低，零件數量較少；同時(shí)，還采用較多的O形密封圈和具有雙作用的整體構件，因而降低了故障率，達到了較高的可靠性，并減少了發(fā)動(dòng)機的總質(zhì)量。6B5.9型柴油機的零件只有180種和760個(gè)，與同類(lèi)型柴油機相比，零件種類(lèi)減少了15%，數量也明顯減少。
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