康明斯发动机分类及应用情况的研究

本 科 毕 业 论 文题 目 名 称 ： 康 明 斯 发 动 机 分 类 及 应 用 情 况 的 研 究学 院 ： 专 业 年 级 ： 学 生 姓 名 ： 班 级 学 号 ： 指 导 教 师 ： 二 XXX 年 六 月 五 日 摘要- -I摘要发动机作为动力源是汽车及各种工程机械的核心部分。现代汽车及工程机械工业对发动机的动力性、燃油经济性等各种性能的要求越来越高。本文对康明斯发动机 PT 结构及工作原理和 CAPS 蓄压共轨系统的主要性能参数进行分析，阐述了康明斯发动机重型汽车系列中冷却系统和润滑系统的工作系统原理及其主要性能参数。系统论述了康明斯发动机在工程机械中的应用类型及其工作原理，分析了 B3.3、A 系列系统的结构特点。最后对康明斯发动机在客车领域的类型结构特点进行了归纳，并介绍了其 ISL 型 9L 全电控柴油机和 ISM 型全电控柴油机系统的主要性能特点。关键词 康明斯； 发动机； 应用大学本科毕业设计（论文）- -IIAbstractThe engine as a source of power is the heart of the automobiles and various construction machineries. Modern cars and various construction machineries are making more and more requirements for the engines performances such as dynamic quality, fuel consumption etc. This paper makes an analysis to the Cummins engines structure of PT and principle of work as well as the main performance parameters of CAPS common rail accumulator system, elaborates the principle of work of Cummins engines heavy trucks series and their main performance parameters. The types of Cummins engines applies on construction machineries and their principle of work are discussed systematically, and the system of B3.3、A series are perspicaciously analyzed. At the end induces Cummins engines types and structure characteristics in coach area, and presents the major performance feathers of the electric diesel engines (ISL model, 9L and ISM model).Keywords Cummins； engine； apply目录- -I目录摘要 .IAbstract.II1 绪论 .11.1 康明斯公司 .11.2 康明斯在中国的发展 .21.3 康明斯发动机的类型及应用领域 .22 康明斯发动机燃油系统的分类和特点 .42.1 康明斯 PT 结构及工作原理 .42.2 CAPS 蓄压共轨系统 .63 康明斯发动机在重型汽车上的应用 .103.1 重型汽车领域中康明斯发动机的类型 .103.2 重型汽车领域中康明斯发动机的系统原理 .103.2.1 康明斯冷却系统结构及系统原理 .103.2.2 康明斯润滑系统系统原理 .113.3 重型汽车领域中康明斯发动机的性能特点 .124 康明斯发动机在工程机械中的应用 .134.1 工程机械中康明斯发动机的类型 .134.2 工程机械中康明斯发动机的结构及系统原理 .134.2.1 康明斯 B3.3 系统结构特点 .134.2.2 康明斯 A 系列系统结构特点 .144.3 工程机械中康明斯发动机的性能优点 .145 康明斯发动机在客车中的应用 .175.1 应用在客车中康明斯发动机的类型 .175.2 应用在客车中康明斯发动机的结构特点 .175.2.1 ISLe 型 9L 全电控柴油机系统结构特点 .175.2.2 ISM 型全电控柴油机系统性能特点 .185.3 应用在客车中康明斯发动机的性能特点 .20结论 .21参考文献 .22致谢 .231 绪论- -11 绪论汽车工业业已成为国民经济的支柱产业，汽车的动力性优良决定着汽车企业的发展水平，现代汽车要求发动机不仅要有优良的动力性同时要兼顾经济性、环保性。所以发动机必须朝着高性能、低排放方向发展。康明斯公司作为北美市场重要的发动机制造商，其生产的发动机不仅能满足现代汽车工业对动力性、工艺性的要求，其独特的滤清和燃油系统更是将现代发动机工艺提高到一个前所未有的高度，引领着发动机产业迈向一个全新的未来。1.1 康明斯公司康明斯公司以创始人克莱西莱尔康明斯的名字命名，克莱西是一位自学成才的汽车技师和机械发明家。1919 年，在当地银行家和投资人威廉格兰顿埃尔文先生的资助下，克莱西创立了康明斯发动机公司。克莱西是最早预见到柴油机所蕴含的巨大商业潜力的美国企业家之一。康明斯是全球领先的动力设备制造商，设计、制造和分销包括燃油系统、控制系统、进气处理、滤清系统、尾气处理系统和电力系统在内的发动机及其相关技术，并提供相应的售后服务。康明斯总部设在美国印第安纳州哥伦布市，公司通过其遍布全球 160 多个国家和地区的 550 家分销机构和 5000 多个经销商网点向客户提供服务。康明斯在全球范围内拥有员工 34600 人，2006 年销售额 114 亿美元，净收益7.15 亿美元，较 2005 年分别增长 15%和 30%。汽车发动机是康明斯公司最大的业务，1999 年的销售额高达 32 亿美元。康明斯拥有全系列的柴油和代用燃料发动机，覆盖范围广泛应用于重型卡车、中型卡车、轻型卡车和城市旅游客车等。康明斯公司是北美重型卡车市场的主要发动机制造商，市场占有率连续 27 年雄居榜首。作为独立的发动机制造商，康明斯与全球主要汽车公司保持良好的合作关系。在卡车领域康明斯的合作伙伴包括戴姆勒克莱斯勒( 福莱纳和道奇) 、沃尔沃佩卡（肯沃驰和 Peterbilt） 、雷诺/麦克依维柯、大众、斯堪尼亚、北极星及中国的东风。以装备康明斯 24 气门电控柴油机的道奇皮卡车为例，2000 年的交货量已突破 11 .6 万台。在客车领域康明斯与丹尼斯、沃尔沃、尼奥普兰、美国兰鸟及中国的主要客车制造商保持着紧密合作关系。1.2 康明斯在中国的发展康明斯与中国的合作始于 1975 年，当时的康明斯董事长埃尔文米勒先生首次访问中国，成为最早与我国寻求商业合作的美国企业家之一。在埃尔文米勒的远见卓识指大学本科毕业设计（论文）- -2引下，康明斯三十多年来不断加大投资力度，深化与本地战略伙伴的合作，成为中国柴油机行业的领先企业。1979 年中国改革开放，首家康明斯驻华办事处就在北京成立。1981 年，康明斯与中国重汽集团签署许可证协议，成为最早与我国进行本地化生产的外资企业之一。从那时起，康明斯一直致力于包括东风汽车公司在内的中国大型企业建立战略合作关系。康明斯在我国投资逾两亿美元，作为中国柴油机行业最大的外国投资者，康明斯在中国拥有 13 家合资和独资制造企业，生产发动机、涡轮增压器、滤清器、排气系统、燃油系统、交流发电机和发电机组等产品。康明斯 14 个系列的发动机产品已经有 8 个系列按照康明斯全球统一的严格质量标准在中国生产。康明斯在中国大陆建立了由十个区域服务中心和 200 多家授权经销和服务商组成的售后服务网络。截至 2006 年底，已有 100多万台康明斯发动机在中国投入使用。康明斯公司对中国大陆的经济发展充满信心，因此于 1997 年将东亚地区的总部设在北京，统筹管理康明斯在中国大陆、台港澳地区和蒙古的业务发展，是最早在京设立地区总部的跨国公司之一。 中国已经成为康明斯全球范围增长最快的海外市场之一。2006 年度康明斯在我国营业额连续第三年超过 10 亿美元，是康明斯全球规模最大、增长最快的海外市场之一。 2005 年，康明斯全球董事会首次在北京召开，宣布在未来五年内将新增投资 3 亿美元，2010 年在华业务额将达到30 亿美元。历经 30 多年的发展，康明斯已经成为中国发动机产业的有机组成部分，通过合资/独资生产和技术转让，为中国发动机产业的现代化作出了一定的贡献。1.3 康明斯发动机的类型及应用领域康明斯公司主要生产 B、C、L 系列机械式和 ISBe、ISD e、ISL e 全电控柴油发动机、B 系列天然气发动机，发动机排量为 3.9L、4.5L、5.9L、6.7L 、8.3L、8.9L ，功率覆盖范围为 100HP（75KW）-380HP（285KW） ，排放达欧洲号车用排放法规和非公路用机动设备第 1 阶段排放标准，排放达欧号和号汽车排放标准以及欧美非公路用机动设备第 2 阶段和第 3 阶段排放标准。可广泛应用于轻、中、重型载重汽车、中高级城际客车、大中型公交客车、工程机械、发电机组、船用主辅机、农业机械等领域。康明斯柴油机产品系列康明斯柴油机到现在已生产有 A、B 、C、L10、N 、V、K等 10 个系列，其中 A、B、C、L10、N、是有发展前途的系列。康明斯柴油机编号规则康明斯柴油机的型号由以下几部分组成。柴油机系列：用字母 B、C、N、V 、K 等表示发动机系列。其中对 B、C 系列须加上汽缸数，如 4B、6C。吸气方式：用字母组表示：T-增压；TA-增压并中冷； TT-两极增压；TTA-两极增压并中冷。无字母组者为自然吸1 绪论- -3气。工作总容量（总排量）：柴油机工作纵容积用数字表示，单位为 L。应用符号： 用字母表示柴油机的用途。A-农业；B-公共汽车； C-工程；F-消防 G-发电机组；G0- 连续发电机组；GS-备用发电机组；L-机车；N-船舶；P- 发电站。额定功率：用数字表示，有以下情况：汽车、公共汽车、农业、工程、发电站，可用马力表示、也可省略。依照康明斯柴油机编号规则标志按如下的排列表示：柴油机系列吸气方式 总排量 额定功率现在按上面的排列举一个例子如下：NTA-855-C360 式中：N 指发动机系列；T 表示涡轮增压；A 为中冷；855 为总排量 855in3(14L)；指工程机械用；360 指最大额定功率为 360PS（269KW ） 。大学本科毕业设计（论文）- -42 康明斯发动机燃油系统的分类和特点康明斯燃油泵康明斯专利产品 PT（压力-时间）燃油器（应用于康明斯全部生产线）康明斯第一个电控燃油系统（CELECT）蓄压共轨（CAPS）燃油系统康明斯共轨燃油系统（CCR） 与瑞典斯堪尼亚公司合作开发出超高压喷射系统（XPI） 。这是康明斯的的燃油系统的更新走势（发动机应用范围和环境各不相同，所以选用的燃油系统也不相同） 。2.1 康明斯 PT 结构及工作原理康明斯发动机使用的 P-T 燃油系统是根据粘性流体在管道及缝隙中流动压力变化的基本规律，粘性流体经小孔口的自由流出现象而设计的。通过调整 P-T 燃油泵的各部件形状及管道阻力大小来改变燃油系统的压力 P、粘性流体流经小孔口的时间 T，更好的满足了发动机的工况改变每循环供