工程机械应用与结构特点(培训) (2).ppt

工程机械用柴油机配套应用特点 第1页 工程机械分类 铲土运输机械挖掘机械压实机械路面机械起重机械叉车装修机械混凝土机械 第2页 工程机械柴油机分类 按标定功率 间歇功率 1小时功率 间歇功率 12小时功率 15min功率 按进气方式 自然吸气 增压 增压中冷按冷却方式 水冷 风冷 第3页 工程机械柴油机技术特点 柴油机负荷率高 冲击大 铲运机械可达90 轮式起重机仅为20 25 柴油机性能特性适应变工况要求 不仅负荷高 而且负荷变化大 因此几乎全部采用全程式机械调速器 柴油机要有良好的适应性 适应于热带 寒带 沙漠或高原地区使用 适应于高低不平的路面 与液力传动部件之间联接匹配合理 密封良好适应不断提高的环保法规的要求 柴油机要有高的可靠性与耐久性 第4页 工程机械柴油机的发展 我国工程机械柴油机的发展大致分为三个阶段 60 70年代的仿制生产阶段 自然吸气 动力性差 油耗高 可靠性差 80年代的发展 提高阶段 原有机型质量提升与技术引进 90年代柴油机技术水平提高阶段 引进机型品种和数量扩大 基本满足了中 小型工程机械的配套要求 第5页 工程机械柴油机的发展 现代工程机械用柴油机的发展方向 要求 柴油机动力性能有较大的提高 升功率上升 转矩适应性系数提高 进一步提高柴油机可靠性与耐用性 采用先进的结构设计新技术 更适应日益严格的排放和噪声法规要求 广泛应用增压和增压中冷技术提高经济性 降低排放 提高高原适应性 第6页 第7页 wd615系列柴油机是采用国外引进技术在中国制造的高速柴油机 该机具有结构紧凑 使用可靠 经济技术指标先进 起动迅速 操作简单和维修方便等优点 特别是其排放指标先进 不仅在引进之初就符合欧洲 排放法规的要求 而且经过我公司的自主开发 现在已经达到欧洲 排放法要求 成为重型汽车 工程机械 发电设备 船舶等的理想配套动力 斯太尔工程机械柴油机 第8页 wd615系列工程机械用柴油机是在斯太尔wd615系列载重车用柴油机基础上 通过消化吸收国内 外先进技术 对燃油系统 进排气系统 冷却系统 动力输出和传动系统等改进和优化设计而发展创新的 现已成为工程机械的新型配套动力 年配套量逐年攀升 主要用于zl40 zl50 zl60等装载机 ty160 ty220推土机 py160 py180平地机及压路机等工程机械领域 wd615系列工程机械用柴油机充分考虑了工程机械的特殊要求 配套齐全 外形美观 具有更高的可靠性和更好的配套适应性 斯太尔工程机械柴油机 可靠性高 寿命长wd615系列柴油机采用隧道式结构 曲轴箱与七道主轴承盖铸为一体 整体锻造优质合金钢氮化曲轴和连杆以及采用柔性设计制造的强力螺栓等 保证柴油机运动部件的高可靠性 设计合理的高次方函数凸轮轴型线 使柴油机配气系统具有更高的可靠性和更低的机械振动噪音 充分考虑工程机械的使用特点 各系统配置和零部件设计留有足够的安全系数和可靠性系数 根据计算 试验室以及市场检验表明 柴油机一般平均故障间隔时间为两千小时以上 平均大修期可达一万小时以上 动力性好 扭矩储备大wd615系列工程机械柴油机采用进口ps3000 ps7100型喷油泵配低惯量多孔喷油器 通过供油特性校正和高效增压器的合理匹配 动力性能好 扭矩储备大于20 为各种工程机械提高强劲动力 第9页 工程机械柴油机主要特点 经济性好 燃油 机油消耗低三道新结构活塞环 最佳配缸间隙 新型燃烧室和最佳涡流比配置 缸套平台珩磨网纹 避免了漏水漏气 确保缸孔几何形状更加完美 降低了燃油消耗率和机油消耗率 增压中冷机型最低燃油耗达到194g kw h 机油消耗率在0 5g kw h以下 绿色 环保型烟度 废气排放大大低于国家标准规定 绿色环保 增压机型可达到欧i排放标准 增压中冷型可达到欧i和欧ii排放标准 特别适合于隧道 仓库 船舱等空间受到限制的场合作业 高原适应性强新型增压器具有进气回流功能 拓宽了柴油机高效工作区范围 能补偿高原动力损失 有良好的高原适应性 经过优化匹配及西宁高原工程机械研究所试验验证 普通型wd615工程机械柴油机在海拔4000m时功率下降不大于 第10页 3 专用的高原型柴油机适应海拔高度5000米工作工作要求 经西宁高原工程机械研究所和工程机械厂家试验验证 柴油机功率下降不超过5 燃油消耗率无明显增加 良好的低温起动性加装冷起动装置可在 40 顺利起动 第11页 第12页 中国常林 中国成工 山工机械 徐工集团 山推股份 第13页 5吨装载机用柴油机 第14页 6 8吨装载机用柴油机 第15页 18 20吨压路机用柴油机 第16页 高原型工程机械柴油机 wd615工程机械柴油机主要结构 第17页 发动机为直列 六缸 水冷 直喷式缸径126mm 冲程130mm 总排量9 726l吸气方式分为 自然吸气 增压 增压中冷增压 利用废气涡轮增压 提高进入气缸的空气密度 达到增加进气量 提高发动机功率的目的 增压中冷 增压以后的空气压力提高 但温度也增加了很多 通过中冷进一步提高空气密度 减轻发动机的热负荷 提高发动机的功率 同时可降低排放 功率 110kw 266kw转速 1800r min 2200r min大扭矩 620n m 1460n m 第18页 外形图 工程机械用柴油机是通过工程机械的传动系统带动进行作业的 工程机械柴油机传动系统主要分为以下四种 机械传动 柴油机飞轮通过主离合器和变速箱连接 机体与主离合器之间增加分动箱部件 柴油机前端传动皮带盘 带动液压泵等 液力传动 飞轮带动液力变矩器和各种液压泵 液压传动 飞轮带动变量液压泵 电力传动 飞轮带动发电机 第19页 一 前 后端动力输出 第20页 第21页 配套飞轮联结圈 第22页 第23页 原理 内燃机工作时 与高温燃气接触的零件如活塞 气门 气缸盖 喷油器 气缸壁等受热温度很高 如不加以适当冷却 则会造成内燃机的过热 此时 过热的零件强度和刚度大大降低 正常的配合间隙破坏 润滑油变质 动动件的磨擦和磨损加剧 发动机的寿命下降 所以必须对其加以冷却 但也不可使发动机过冷 过冷也会引起不良后果 如混合气形成不好 造成柴油机工作粗暴 冷却带走的热量过多 发动机的输出功率减小和油耗增加 润滑油的粘度高 运动件间的摩擦阻力加大等 因此冷却系的功用是保证发动机在最适宜的温度状态下工作 二 冷却系统 第24页 工程机械用柴油机的冷却系采用强制闭式压力循环水冷方式 水泵安装在发动机正时齿轮上 涡壳与正时齿轮铸为一体 水泵将冷却水泵入发动机 进入右侧水室内首先冷却机油冷却器 使机油得到有效冷却然后进入机身内部冷却水道 对气缸进行冷却 再通过缸体与缸盖上的串水孔进入缸盖水腔 对气阀 喷油器及缸盖进行冷却 然后冷却水汇入到出水管中 出水管终端接节温器 风扇由多种规格的吹风或吸风式供用户选择 直径 660mm 840mm风扇与曲轴的安装高度 272mm 410mm 550mm三种以满足不同用户的安装要求 节温器可自动调节冷却水温度 将水温控制在适宜的范围内 85 93 工程机械机节温器有两种规格 一种开启温度为80 另一种规格为开启温度为71 出水管上预留有水温传感器接口 由用户自行安装传感器 及暖风接口 二 冷却系统 第25页 工程机械用柴油机润滑系的组成 机油泵 集滤器 机油滤清器 机油散热器 主油道限压阀及油底壳 集滤器安装在油底壳内 对机油进行粗滤 机油泵安装在要身前端的油底壳内 有单级泵和双级泵之分 机油滤清器为旋转式纸质滤清器 呈水平 一横一竖 两竖等形式 机油滤清器滤芯为旋装式结构 更换方便 机油加油管 油标尺等均重新设计 方便操作维修 三 润滑系统 第26页 wd615工程机械用柴油机燃油系统主要由p型直列喷油泵总成 多孔低惯量p系列喷油器 带油水分离的燃油滤清器 高压油管等组成 工程机械喷油泵均采用全程调速器 油门行程已调好 并加铅封 用户不要随意拆开铅封 油门调速手柄采用油门软轴控制 在调速器上方设有紧急停车按钮 根据用户需要可配套电动 电磁铁 停车机构 通电停车 断电停车在喷油上装有冒烟限制器 是为了改善低速时废气涡轮的转速低 压气出口压力低 进气减少使燃烧恶化验室而增大烟度 增压补偿器通过空气管感应了进气管中压力情况 相应的限制了供油量 使柴油机在低速时烟度不致过大 考虑到工程机械用户用油的实际状况 在柴滤器前端增加一级柴油粗滤器 提高滤清效果 保护手油泵 四 供油系统 第27页 油门软轴组件 停车电磁阀 柴油粗滤器 第28页 电气系统包括发电机 起动机 冷起动装置 用户选用 发电机为三相交流发电机 内置电压调节器 根据用户不同 可配套不同功率的发电机 1kw 1 5kw起动机为24v 8 1kw 全密封式 冷起动装置 wd615柴油机有良好的起动性能 在 5 以上的温度条件下 不使用冷起动装置 可顺利起动发动机 柴油机进气管上方设有2个m12x1 5的螺纹孔 供采用电加热式冷起动装置用 进气管的外侧面留有m10x1的螺纹孔 可供安装乙醚式冷起动装置 电加热式冷起动装置由电子控制器 电磁阀 温度传感器 火焰预热塞及燃油管 导线等组成 该装置可在 25 环境温度时顺利起动 预热过程为自动控制 使用方便 乙醚式冷起动装置 40 的环境温度下顺利起动 五 电气系统 第29页 工程机械柴油机采用脉冲式废气涡轮增压 废气能量利用率高 增压器有三种安装型式 后置 中置 和高置 适用用户不同的安装要求 由于工作条件恶劣 工程机械柴油机多配套消声器 空气滤清器空气滤清器带有旋流管式粗滤器 空滤器和消声器之间有废气引射橡胶管连接 粗滤器离心分离出大的颗粒由废气引射管排出 在高风沙地区 建议用户配套沙漠型空气滤清器 其粗滤器为自动除尘式 滤清效果好 延长了滤清器和发动机的使用寿命 六 进排气系统 第30页 沙漠空气滤清器系列 第31页 空气滤清器原理图 七 风扇托架总成 独立支撑风扇组件 满足风扇安装要求 第32页 配zl60系列装载机用柴油机主要技术指标 型式 6缸直列水冷 四冲程 干缸套 直喷 增压缸径 行程 mm 126 130总排量 l 9 726转速 r min 2200额定功率 kw 175 186最大扭矩 n m 920最大扭矩转速 r min 1400 1500最低油耗 g kw h 208全负荷烟度 rb 2 0 第33页 ty220推土机用柴油机主要技术指标 型式 6缸直列水冷 四冲程 干缸套 直喷 增压中冷缸径 行程 mm 126 130总排量 l 9 726转速 r min 1800额定功率 kw 175最大扭矩 n m 1120最大扭矩转速 r min 1200 1300最低油耗 g kw h 208全负荷烟度 rb 1 5 第34页 18 20吨压路机用柴油机主要技术指标 型式 6缸直列水冷 四冲程 干缸套 直喷 增压缸径 行程 mm 126 130总排量 l 9 726