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東風天龍雷諾DCI,解放J6錫柴6DM,重汽A7D12發(fā)動機介紹

作者:程力專用汽車股份有限公司 瀏覽次數(shù):12998 發(fā)布時間:2011-03-24 13:37:00

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A7 、J6、天龍的動力系統(tǒng)對比

    此三款車型可以選裝的配置比較多;所以在對比的時候,我們采用的是在類似的前提下做對比!

 

車型對比類別

車型

發(fā)動機

變速箱

驅動橋

東風天龍

DCi11-375 共軌發(fā)動機

ZF 16S1650(超)變速箱

3.42  13噸單極減速橋

一汽J6

CA6DM2-39共軌發(fā)動機

12JS200TA(超)變速箱

4.11  13噸單極減速橋

重汽A7

D12.380 共軌發(fā)動機

HW20716A(AMT)變速箱

3.73  16噸單極減速橋

 

   針對09年的車型,我們重點放到重汽的D12發(fā)動機和一汽錫柴的6DM系列發(fā)動機,因為天龍的DCi11發(fā)動機算是已經(jīng)面世2、3年了,相對不少朋友有所了解。

   發(fā)動機的排量選擇都在11升的范圍內,變速箱選擇是典型的多檔位變速箱,但因重汽的A7標配是AMT ,所以在對比的時候相對有些朋友會覺得不太公平。因選擇的都是公路用車,所以對于驅動橋我們選擇較小速比的單極減速橋。

   好了,我們先從發(fā)動機的對比入手!

一、雷諾DCI11發(fā)動機

    DCI11東風2002年從法國雷諾引進的技術,該機排量為11.1升,功率覆蓋257 ~ 303kW(260-420馬力),最大扭矩達到1870N.m, 排放達歐Ⅲ ,有歐Ⅳ的潛力,裝配東風天龍高端重卡。

   早期的DCI 11發(fā)動機采用的是側置凸輪軸、單體氣缸蓋、2氣門結構,當改進為共軌發(fā)動機后,升級為側置凸輪軸、整體氣缸蓋、4氣門結構。我們重點在這里介紹采用共軌柴油噴射系統(tǒng)的DCI11發(fā)動機。

    DCI11發(fā)動機的扭矩曲線非常漂亮,在發(fā)動機怠速轉速狀態(tài)下就可以達到1400N.m的扭矩輸出峰值,這對其牽引能力的提高起到了關鍵性的作用。DCI11發(fā)動機的最大輸出扭矩與標定輸出扭矩的比值為1.28左右,扭矩儲備系數(shù)在28%左右;雖然比較低,但是通過選配多檔位的變速箱進行合理搭配,其在經(jīng)濟轉速區(qū)的節(jié)油效果還是很明顯的。

1、DCI11 發(fā)動機采用的是龍門式氣缸體結構,在其氣缸體底部裝有壓鑄鋁合金的加強板,側圍有弧形加強肋,增加缸體剛度,降低噪聲。

   此種缸體的結構優(yōu)點是剛度、強度較好、重量較輕,但是加工工藝性差,對日后維修上要求的技術高,缸體重復利用的次數(shù)相對少!

   2、由于采用雙級機油濾清器+離心式機油細濾結構,相對過濾的效果較好,而且其注油道進油方式采用中部進油,設計上能更好的保證各運動配合系統(tǒng)的充分潤滑。   采用了側置凸輪軸結構,在氣缸蓋的配氣機構供油方面也非常獨特,并沒有采用中空 的氣門推桿來作為供油的介質,而是改由缸體油道直接通過氣缸蓋上的配氣機構油道來進行強制潤滑。

    這種結構的直接好處是受凸輪軸磨損而導致配氣機構潤滑效果差的影響較低,發(fā)動機的可靠性增大,但是高速時配氣機構穩(wěn)定性及正時的可靠性較差。

   3、DCI11發(fā)動機在活塞、缸套、連桿組件的設計也非常獨到,其活塞采用的是組合式活塞即鑄造合金鋼活塞頭部外加鋁合金活塞裙部。這種結構可是使活塞承受更大負荷可靠性大大提高,但是要求發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)必須重新設計以應對極高的發(fā)動機熱負荷?;钊鋮s為強制機油噴嘴冷卻!

       氣缸套則采用大部分柴油機選用的上定位濕式氣缸套結構,氣缸套的外壁直接與冷卻液接觸。濕式缸套優(yōu)點是:氣缸套冷卻好;制造成本低;氣缸體鑄造工藝性好;缸心距短,曲軸不易彎曲。缺點是:氣缸體剛性差,容易變形,易漏氣、漏水;氣缸套外圓表面易產(chǎn)生穴蝕現(xiàn)象,一但上定位出現(xiàn)較大偏差易導致氣缸套出現(xiàn)支撐肩斷裂或從氣缸套阻水圈位置斷裂。

   4、DCI11發(fā)動機的連桿采用平切口鍛鋼連桿,小頭采用楔形結構以增加承壓面積;中心距:228mm;采用12.9級高強度連桿螺栓,保證可靠聯(lián)接;利用連桿螺栓桿身凸臺定位。此平切口連桿優(yōu)點是定位可靠、結構簡單,但是抗瞬時超負荷的能力有限。

  5、DCI11發(fā)動機的氣缸蓋為整體式氣缸蓋,因其包含4氣門結構及內藏水道、進排氣通道及噴油器回油管路,雖剛度大,但是工藝性差,維修成本增加。

  6、水冷式機油散熱器暴露在缸體外側,其壓鑄鋁殼體還承擔了機油濾清器支座的功能并通過下部設置的電加熱裝置可以在發(fā)動機冷車狀態(tài)下為其冷卻液進行加溫,達到快速熱車的效果!

   為了保證良好的冷卻效果,DCI11發(fā)動機采用了一體式的外置離心式水泵作為冷卻系統(tǒng)動力源,水泵由齒輪室的惰輪齒輪驅動。

   為了解決發(fā)動機較高熱負荷的散熱要求,DCI11發(fā)動機采用了分散收集式冷卻管路,使每個氣缸的內部工作溫度都相對平均。較好的提高了發(fā)動機的可靠性。

 

二、錫柴CA6DM2-39發(fā)動機

    CA6DM2系列柴油機是一汽技術中心和錫柴廠聯(lián)合開發(fā)的重型車用發(fā)動機,通過國外設計工作室(STEYR-MOTOR、AVL等)的技術支持,也算是近年來“真正意義”上的自主開發(fā)的重型發(fā)動機該發(fā)動機采用了頂置凸輪軸四氣門技術,電控高壓共軌系統(tǒng),同樣具有升級歐Ⅳ的潛力。

    CA6DM2系列發(fā)動機功率覆蓋范圍從350Ps到420Ps,最大扭矩1900Nm,后置PTO最大可提供1200Nm的動力輸出,中高速發(fā)動機可靠性極大的提高,是重型車相對的理想動力之一。

 

   CA6DM2-39發(fā)動機的最大輸出扭矩與標定輸出扭矩的比值為1.215左右,扭矩儲備系數(shù)為21.4%,雖然其最大輸出扭矩可以達到1750N.m,但是其在800轉的輸出扭矩為1200N.m的數(shù)值要比天龍的DCI11小不少。

1、CA6DM2發(fā)動機的氣缸體同樣采用的是龍門式結構,其高剛度設計通過優(yōu)化結構,大曲面加強肋的曲軸箱裙部,保證了發(fā)動機在正常狀態(tài)工作條件的高爆發(fā)壓力下發(fā)動機可靠性。因采用頂置凸輪軸結構所以缸體的寬度有所收斂,整機布置的便利性增強。

發(fā)動機采用后置齒輪室結構,有效的降低發(fā)動機的噪音,同時發(fā)動機整體可靠性有所提高。

 

 

 

 

 

2、CA6DM2 柴油機采用集成式冷卻、濾清模塊化設計,其機油感應塞安裝在機油濾清器(鋁合金)支座上,雖然布置方式簡單,但是對發(fā)動機主油道的壓力測量方面則受到其支座內部加工精度、清潔度的影響較大。

3、 CADDM2-39的活塞采用鑲嵌鎳鐵隔熱環(huán)的鋁合金活塞,優(yōu)點是導熱快、重量輕,對發(fā)動機的振動控制較好。缺點是強度低,一但發(fā)動機出現(xiàn)異常情況,很可能最先體現(xiàn)在活塞上!
4、 6DM2的發(fā)動機采用脹斷型斜切口鋸齒定位連桿。定位可靠(鋸齒接觸面大,貼合緊密),結構緊湊,但齒距公差要求高,否則,會因個別齒脫空影響連桿組件的剛度,也會造成連桿大頭孔失圓。而且切口方向受到附加剪切力,導致連桿螺栓易剪斷,連桿蓋脫落會擊穿氣缸體。

4、CA6DM2-39發(fā)動機的經(jīng)典設計是頂置凸輪軸部分,設計理念和VOLVO的D12系列發(fā)動機類似,均采用后置齒輪室結構;通過齒輪傳動帶動頂置凸輪軸運轉,這樣的好處是發(fā)動機在中高速的轉速區(qū)內正時可靠性、發(fā)動機的整體壽命均有不同程度的提高。缺點是缸蓋的負荷大、結構復雜、工藝性差。為了解決缸蓋的剛度及熱負荷等問題,一汽創(chuàng)新的設計了雙層水套,并充分利用計算機仿真分析進行改善。使其在正常工作的狀態(tài)下較大的避免了整體式氣缸蓋“鼻梁區(qū)”開裂問題,適應低排放、低油耗的高負荷工作。

三、重汽D12.380發(fā)動機

    D12系列柴油機是中國重汽在WD618系列發(fā)動機的基礎上創(chuàng)新研制設計開發(fā)而成的。重汽通過與英國李卡多、日本電裝合作進行聯(lián)合設計,運用了先進的設計手段和測試方法,歷時3年的時間開發(fā)成功了D12系列發(fā)動機。

 D12.38發(fā)動機的扭矩曲線屬于一般情況,在發(fā)動機800轉的轉速狀態(tài)下可以達到1250N.m的扭矩輸出峰值,發(fā)動機的最大輸出扭矩與標定輸出扭矩的比值為1.25左右,扭矩儲備系數(shù)在25%左右;在選配重汽HW20716A變速箱的情況下倒是夠用。但是因為AMT的優(yōu)勢(理想換檔方式)影響下,可以在標準工況下達到合理匹配,保證較低的燃油消耗率。
1、 D12.38發(fā)動機還是沿用WD615系列的缸體結構,隧道組合式氣缸體,此種缸體由高強度灰鑄鐵制造,以曲軸中心線水平分開成為上下兩部分,上部為機體、下部為曲軸箱。針對降低發(fā)動機噪聲了較大改動,為了改善發(fā)動機熱負荷做了重大改進。整個機體剛度高,有利于整機的可靠性、使用壽命及降低振動和噪聲。  采用齒輪室后置模式,機體的前端與前罩殼連接,后端通過飛輪殼過渡板與飛輪殼(含后部齒輪室)連接。其優(yōu)點是剛度最好,主軸承座孔不易變形,,各缸主軸承孔同軸度易保證,制造方便,但質量大、高度高、維修初期測量不方便。
2、 D12.38曲軸為鋼質模鍛件,材料選用42CrHH鋼。曲軸經(jīng)軟氮化處理,有較好的疲勞強度和耐磨性。曲軸前后端各有一個齒輪, 曲軸前齒輪按規(guī)定加熱到190℃后用專用工具壓入曲軸,曲軸后齒輪通過飛輪殼螺栓連接在曲軸上。但是由于發(fā)動機采用的是單體氣缸蓋結構,曲軸的總長度較長,易變形。

3、 D12.38發(fā)動機的潤滑系統(tǒng)基本上還是延續(xù)了WD615系列發(fā)動機的結構,因發(fā)動機還是采用側置凸輪軸結構,而且氣門推桿還是沿用的空心結構,所以發(fā)動機的缸蓋潤滑方面,D12.38發(fā)動機的上部缸蓋部分潤滑系統(tǒng)會嚴重依賴凸輪軸部位的各配合部件的配合公差及發(fā)動機的整體機油壓力的穩(wěn)定。而且整體的可靠性會有所影響!
4、D12.38發(fā)動機采用的是鑲嵌鎳鐵隔熱環(huán)壓鑄鋁合金活塞(強制冷卻的內置油冷通道活塞)、薄壁干式氣缸套、脹斷斜切口連桿。氣缸套與機體缸套承孔間為過渡(偏過盈)配合。氣缸套內表面為特制的平臺網(wǎng)紋,對加快磨合和耐磨性能均有良好的效果。其優(yōu)點是:密封性好,氣缸體剛性好,不易變形。缺點是:
a 、制造成本增加:氣缸體內孔、缸套外圓亦需精加工,且薄壁缸套剛性差,加工裝夾時易變形。
b、熱負荷增加:缸套外圓與氣缸體內孔理論上是完全接觸,但加工誤差使之不可能完全接觸,因而散熱面  積小,影響缸套散熱,必然使氣缸體、缸套、活塞等熱負荷嚴重。(尤其是在二次維修的時候對維修人員的素質是有較高的要求,且對發(fā)動機的使用來講要嚴格執(zhí)行正規(guī)的保養(yǎng)制度)!

c、氣缸體鑄造工藝性差:水套封閉,去渣困難。

d:缸心距增加,曲軸易彎曲變形:水套封閉。
5、D12專用氣缸蓋,由含NiCr珠光體合金鑄鐵材料制成,一缸一蓋,采用4氣門進排氣系統(tǒng),中置噴油器使噴油分布更均勻,充氣系數(shù)更高,有效降低排放。氣缸蓋上進排氣道分布于兩側。
    氣缸蓋上采用鑲入噴油嘴襯套結構,對改善噴油嘴的散熱,提高噴油嘴的工作可靠性十分有利。冷卻水流進入氣缸蓋后,全部通過鼻梁區(qū)的水腔,然后掠過噴油器襯套進入機體內的出水腔。由于冷卻水道布置合理,冷卻效果好。
   每缸一蓋,剛性好,制造容易,維修方便,但缸心距較長,曲軸容易彎曲。而且采用每缸一蓋的結構對高壓共軌系統(tǒng)在回油方面的要求比較高,零部件多,且易出現(xiàn)燃油泄漏的問題,對整機的可靠性有所影響!
綜述:
     三款大馬力發(fā)動機在目前相對批量生產(chǎn)的情況下,各有優(yōu)缺點。在我國重型柴油機11-12L黃金排量上可謂算是新時代的典型的“三劍客”。只要廠商的保養(yǎng)維修技術力量跟得上,車主們自身的駕駛習慣、
自主保養(yǎng)符合標準。其都可以列為國內重型卡車首選的發(fā)動機!。

 

 
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