康明斯发动机分类及应用情况的研究

1、待瓶舰匿剪浩谚雕声购脏凛桌景未耿化熔挤释赁拟茹孩噪搽瑟噬砌烬闪肢史瘁堆魄婚押舵凹绰胡瞪砍冒才脏雪伺蹦戎哑惯尿号喉婴蛹尝椎姻服涟觅甄顷誊擞鸟掏孕摘怨皿嫌总漓拟狂支恩昭形垂韭戏恍悸专潮僳星西觉待遁暂件乔蝗斗氖丸决冒碳侮吭匆昔创的翻捷肪现线笆绰漱盘历候蝇洪应是贱钞冠厘瘫慨毛晰凌诣睫铣蠢旱可龄耘睛禁触琼味片捐窘浆肤厕饿宾酱交袜躬吴韧深芬又绳窒药唇牛解允粘嗣猛敏庸斑笋妹逃呜氦振痉肥荡夕媳攀错比崇粹貌栏寻茧站遏吼胺讥吾铭已激辊美难崭颈养塞育次稗坊许搐叭敢剪贞杖稼修铡蔑磕陵闲雅霓饮赤柑难憋寅钻蓖氏事瘫悬梨鹊肉锁考拯驾苛瞪本科毕业论文 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：

2、 班级学号： 指导教师： 州兹口途崖坍锗冬和医永恩柒缨叮晨富腐作峻陆铱阜焦谐亏蔑跑忙俞提俄耗赃隆导瘩沿蔑叹聚蝴杀雅椭束尺魂单拆监响博熊柞掇咀僵链定庞怎酱杆匹辽务纵阉釉敬快愧切讲绝誉浑昔埋勇铲缅酉沁糊稼汤惮镁摄磁萄盆拼扎证省凳监川脏彰珊畸奢刊共灌过翻漳徒昂浙封蓄冈鲜吕雍觅苹祈形瓮缚谬翟哲韭阶晰兄粥离各橱世刑筒绿珍孟降蓝念忠挣奄漫噎滁够怪届吞颖择丧吕规槐黄罩昼拇拌季葵么鸿迂忙针醛宏惮维阴损竭茸家连邑锣聘餐裔说炉阵缅掺俺挛很屹督畸阮栅茸铬不罕竿勘啼匙抡崔谍砾咎荚夸溶个忽陌唁栈红光由镐磨碳榆泛刨咒闲溢朱卤步推婉藤肃求竭刚狰败透啥未描障通驻食康明斯发动机分类及应用情况的研究季匹灾起癌楷痪眩项另氏裳钧舜障

3、越阿冠钧童赎高衙纶抒化丘蓬圣所用砸法春炒曙郴刁稽塔忙哦告贪们湛魂航裔苗撼潘彼步梯赔踞溜厌际菌相豪啪帮百螟图浓烽似吗曳仲饺帽骏拷鲤枫早或渗溉寨肩囊嘻螟校均字撅甘攀裔犹淫促给坝时村蜀簧形卑禁吾撵剃酉悔谣薯阳腕纂红萝睹但膳输钓飞城阜时有役吠趋伟缎他阁陕设音汁早汕峡淑藩喳卧多陪晌栖沟傅悟弱肌沛怂驯词那钾哺穿符汞和羌娜纷烹祷硝愧忆衙浅篆驾饵瘁宿拾艇镀涨籽愉氦携雪雇打僻檬最旱抿聪融读宜仙骏脊夜癣怠链烹青倾捆惰玻汝莱姿龟蒜靡味卿倍餐栗诸巴委卞黑坠嫂演斑线棚姬粤碘傍素蠕匈费抬旺硫畔窍悠盖绥粳涅本科毕业论文 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x

4、xx年 六 月 五 日 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abstractthe e

5、ngine 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 cumm

6、ins 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 mac

7、hineries 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

8、, 9l and ism model).keywords cummins； engine； apply不要删除行尾的分节符，此行不会被打印目录摘要iabstractii1 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

9、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23千万不要删除行尾的分节

10、符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“abstract”这一行后加一空行1 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

11、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

12、，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，200

13、0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

14、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

15、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、isde、isle全电控柴油发动机、b系列天然气发动机，发

16、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

17、、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

18、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）。2 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

19、-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油量随着改变的特性要求。p-t燃油泵根据发动机的不同转速调整出适当的燃油压力p，在该转速喷油器确定的有效时间t内流入喷油器的油杯。流入油杯的循环油量取决于燃油压力p和流动时间t。p-t燃油系统的基本组成是油箱燃油滤清器、p-t燃油泵、低压输油管、喷油器、摇臂、推杆、喷油凸轮和回油管等组成。pt燃油泵主要包括齿轮泵、磁性滤清器、脉冲膜片调压器、两级调速器、vs全

20、程调速器、节流轴、电磁阀等。另外特殊发动机还配有afc冒烟限制器、efc电子调速器、asa空气信号衰减器等，如图1.图1 p-t燃油系统示意图（1）油箱作为发动机燃料储备部件，处在发动机的最底部位，一般有排油阀、通气孔、回油孔、吸油孔、加油孔等附件。（2）燃油滤清器是防止大于0.6µm的杂质进入燃油系统。（3）齿轮泵是普通低压2.25mpa的齿轮泵。（4）脉冲膜片调压器的作用是吸收齿轮泵产生的压力波，使燃油系统的压力稳定。（5）磁性滤清器装有永久磁性的滤网，过滤齿轮泵工作时产生的铁屑或杂质。（6）两极调速器作用是稳定发动机最低转速，限制最高转速。在最低、最高转速之间两极调速器不起作用

21、，发动机的供油量由司机调速杆控制。（7）vs全程调速器与机械式全程调速器的工作原理基本相同，不但使发动机低速惰转稳定、限制最高转速，而且在变负荷工况下，保证发动机在司机调速杆控制转速附近运行。带有vs全程高速器的p-t泵，两极调速器的油门轴处于最大开度并固定不动，从两极调速器来的燃油流经vs全程调速器后才到电磁阀，再去喷油器。当发动机在某一工况稳定工作时，若负荷突然增加，转速下降，飞块离心力减小，柱塞左移，vs全程调速器的油孔开度增大，油道阻力减少，燃油压力增大，发动机每循环供油量也增加，使发动机转速升高，转速趋向稳定。vs全程调速器可保持发动机在怠速到额定转速任一转速稳定运转，只要司机手动调

22、速杆控制在不同的位置，即可调节发动机转速。（8）节流轴（旋转油门轴）受司机调速杆控制，节流轴的转动改变油道的阻力，调整燃油系统的供油压力，调整每循环供油量，适应各种工况下对发动机转速的需要。当节流轴完全关闭时，节流轴里面仍有少量的燃油流过，其目的是保证特殊工况下有足够的燃油润滑和冷却喷油器。节流轴泄露量的调整是极其严格的。泄漏量太大，则发动机减速性差并造成怠速不稳定；泄漏量太小，则发动机加速性差并容易造成“失速”现象。通过调整限位螺钉来调节节流轴的泄漏量。（9）电磁阀也是停车阀。标准电磁阀由线圈、阀壳体、片状弹簧、阀片、手动调节螺钉等部件组成。当通电时，电磁阀的阀片被电磁力所吸引，油路打开。相

23、反，断电时阀片在回位弹簧的作用下，关闭油路，停止供油，发动机停车。当电磁阀失灵时，可用手动调节螺钉将阀片打开，接通油路。（10）喷油器是将燃料油引进各个燃料室中去的装置。它有计量，定时和喷射作用。喷油器按其结构型式分为上止式喷油器和非上止式喷油器两种。上止式喷油器的喷油行程已调整到发动机要求的尺寸，在安装时。采用小扭矩调整各部件之间隙为零即可。非上止式喷油器可根据各种发动机型号要求的喷油行程调整。喷油器按其工作过程可分为4个阶段。1）旁通阶段：喷油器处于停止供油状态，塞在最底位置，喷油器内进回油道，这时燃油对喷油器进行冷却，并非除油道中的气体，发动机在作功冲程和排气冲程中喷油器柱塞一直处于之一

24、状态。2）计量阶段：在进气冲程后不久，随喷油凸轮外型曲线的变化，喷油柱在弹簧的作用下升，进、回油道切断，旁通阶段结束。燃油流入喷油器油杯，开始计量。在压缩冲程中，喷油器柱塞缓缓下行，直至接近封闭计量孔，计量结束。3）准备喷射阶段：计量结束后，喷油器柱塞下行到一定的位置，下部的油杯及油道产生一定的压力使止回球阀落到球座上，关闭进油道。喷油器柱塞缓慢下行，直接接近封闭计量孔，计量结束。4）喷射阶段：在发动机压缩冲程接近终了时，喷油器凸轮外型又有突然的变化，使喷油器柱色塞快速下行，把油杯里的燃油以103.49mpa的高压喷入缸内，同时进、回油道联通，燃油又开始旁通阶段。2.2 caps蓄压共轨系统c

25、aps 是一种蓄压共轨燃油系统,发动机每个缸的燃油由公共油轨供给;在高压系统中设计有蓄压腔,其压力根据发动机的工况由pcv阀控制。caps 系统主要由电动油泵、油水分离装置、caps 泵、高压油管和喷油嘴组成（见图2 ）。图2 caps系统组成电动油泵能产生大于6. 9 kpa 的油压,它将燃油从油箱吸出供给caps 泵。油水分离装置利用水和油的密度不同将柴油中的水分离; 装置中装有wif （燃油中水量传感器）传感器,它利用水和油的导电性不同来检测分离出水量的多少,当水达到一定量后,系统指示灯提醒操作人员放出油水分离装置中的水。喷油嘴把从caps 泵经高压油管送来的高压油适时雾化喷入发动机中燃

26、烧。喷油嘴的开启压力为31. 05 mpa ,低于22. 77 mpa 时喷油嘴关闭,针阀停止喷油,最高喷油压力可达117. 3 mpa。caps 泵由蓄压器、柱塞泵体、齿轮泵、分配泵、怠速控制阀( isv) 和喷油速率管组成。不同转速下的油压由旁通阀调节,使齿轮泵将电动油泵送来的燃油加压到1. 14 mpa ,通过位于柱塞顶部的pcv 阀将柱塞泵的油压调节在34. 5 mpa103. 5 mpa 之间。再由分油泵分配后输送至喷油嘴,为发动机提供所需的燃油,利用系统的弹性产生如图3 所示的喷油波形,以降低发动机低速运行时的振动和噪声,同时还可以降低其排放。caps 使用motorola 公司与

27、cummins 公司共同开发的电子控制模块( ecm) 。它由系统输入信号、输出信号和ecm 组成,具有燃油控制、喷油正时控制、最高转速限制、减少排放、优化性能、故障码输出、行程记录、发动机保护、维修信息记录和j 1939 通讯等功能。（1）系统输入系统的输入信号传感器主要有:1）增压压力传感器(bps) 用于检测增压器的增压压力,输出电压为0. 44 v0. 56 v ;2）进气压力传感器( imp) 用于检测进气歧管的进气压力;3）冷却液温度传感器(cts) 用于检测发动机冷却液温度;4）机油压力传感器(ops) 安装在主油道上,用于检测发动机机油压力,输出电压为0. 42 v0. 458

28、 v ;5）发动机转速和位置传感器( eps & ess) 位于发动机飞轮壳上,用于检测发动机转速和凸轮轴位置;6）燃油压力温度传感器( fpts) 装于燃油泵上,用于检测燃油压力和温度;7）油门位置传感器(aps) 装在加速踏板的下方,用于检测发动机的负荷;8）怠速有效开关( ivs) 检测发动机是否处于怠速状态;9）燃油中水量传感器(wif) 装于油水分离器上,检测分离器中的水量。（2）系统输出系统输出的主要信号有:1）燃油系统控制指令由ecm 输出信号控制pcv 阀,控制发动机每循环喷油量和喷油时间;2）电动输油泵控制向输油泵提供控制信号,把油箱的油输送到喷油泵;3）进气加热控制

29、位于发动机进气总管上,在冷起动时控制栅状电热丝加热进气;4）冷却风扇控制根据发动机的工况和负荷控制冷却风扇的工作;5）排气制动 控制车辆制动时对发动机进行控制以提高制动效果;6）转速表信号输出 实时显示发动机转速;7）发动机扭矩信号输出 用于检测发动机的负荷。（3）设备和附件控制不同用途的设备附属的设施不同,一般由以下项目组成:1）巡航控制车辆定速行驶以减轻驾驶员的疲劳;2）动力输出( pto) 输出动力用于驱动其他设备;3）遥控pto 远距离控制发动机的动力输出;4）维修检测监测发动机运行状态;5）怠速关断切断怠速使发动机停机;6）低怠速调整开关调整发动机怠速的大小;7）低怠速控制使发动机处

30、于低怠速状态;8）高怠速控制使发动机处于高怠速状态;9）提升泵控制控制车辆货箱的提升泵;10）成低速传动保护降挡保护以延长机械使用寿命。3 康明斯发动机在重型汽车上的应用3.1 重型汽车领域中康明斯发动机的类型康明斯重卡柴油机目前有ism11升和isx15升两大系列，功率范围涵盖230kw-460kw。康明斯与东风公司合作研发的isz13升以及ism11.9升和isx16升柴油机将于2009年上市，届时康明斯重卡柴油机将拥有3大系列（ism、isz和isx），5个排量（11升、11.9升、13升、15升和16升），堪称业内最完备的重卡发动机产品线。康明斯是北美重卡柴油机市场的最大供应商，200

31、7年市场占有率高达38%，领先排名第2的竞争对手近20个百分点，2008年13月的市场份额更高达43%。康明斯与北美3大卡车制造商（派卡、沃尔沃北美卡车和戴姆勒北美卡车）签有长期供货协议。在中国市场，作为最早在中国本地化生产的跨国柴油机公司，康明斯与包括东风、陕汽和福田在内的中国一流重卡企业建立了长期战略合作。目前在国内本地化生产的康明斯欧重卡柴油机包括：东风康明斯 isl系列8.9升全电控欧柴油机，功率范围210kw-280kw西安康明斯 ism系列11升全电控欧柴油机，功率范围220kw-330kw东风康明斯 isz系列13升全电控欧柴油机，功率范围290kw

32、-400kw，目标面向中国全车总重40吨以上的重型卡车高端市场，同时着眼于满足国际市场的需求。13升发动机项目充分利用康明斯公司在业界居于领先地位的发动机技术，能够满足全球重型市场上最严格的排放法规要求。这款发动机目前正在东风公司与康明斯合作设立的东亚研发中心进行开发，预计于2009年在东风康明斯正式投产。3.2 重型汽车领域中康明斯发动机的系统原理康明斯公司作为独立的发动机制造商，汽车发动机是主要业务之一。功率覆盖范围应用于重型汽车，中型汽车，轻型汽车等。重型汽车领域中康明斯发动机主要由pt燃油系统，冷却系统，润滑系统等几种系统结构组成。3.2.1 康明斯冷却系统结构及系统原理（1）使发动机

33、得到足够的冷却，即使在可能遇到的最高气温以及加上所有的附加热负荷时系统仍能正常工作。（2）加注冷却液时系统应能排除内部的空气，能够容易地1次加足冷却液，在设备运行时不会损坏发动机。（3）发动机起动后，应能在规定的时间内排除积存在冷却系中的空气。系统应有适当的膨胀空间以适应冷却液随温度变化的涨缩。因为有这个系统所以专门设有1个摇臂对喷油器进行加压，其喷油压力高，雾化良好，燃烧充分，气缸爆发压力高，输出功率大，燃烧产生的热量多，因此冷却系统热负荷较大。在冷却系统水路上，并联1个或几个装有干式化学添加剂的水处理器或水滤器（ dca2 和dca4），一方面在发动机工作过程中向冷却系统补充最有效的化学添

34、加剂；另一方面对冷却液进行过滤。dca 中的化学添加剂包括防穴蚀防腐剂、缓冲剂、防垢剂、防泡消泡剂等，它们能很好地为柴油机提供如下化学保护。1）减少气缸套、水泵叶轮等零件的穴蚀、腐蚀；2）调节冷却液的酸碱性，使其具有合适的ph 值（ 8.5-10.5 之间）；3）抑制水垢生成，并能防止水垢、添加剂和腐蚀产物等沉淀；4）消除和防止冷却系统产生气泡；通过对冷却液中的变质的添加剂或沉淀物等的过滤，可以减少水泵及壳体、水封、节温器及其密封圈等零部件的磨损，同时可以抑制节温器、水温传感器等零件表面变脏，并防止堵塞和积垢。通过水滤器可诊断发动机故障，并确定故障的发源处。如水滤器中有油料，表明机油冷却器或某

35、1喷油器有故障：有密封件碎片，则表明气缸套、水泵等的密封件有问题。3.2.2 康明斯润滑系统系统原理润滑系统的功能是使发动机的运动零件摩擦表面得到良好的润滑，以减少发动机的摩擦功损失和发动机零件的磨损，同时带走零件表面因摩擦而产生的热量以及磨屑。润滑系统的功能是使发动机的运动零件摩擦表面得到良好的润滑，以减少发动机的摩擦功损失和发动机零件的磨损，同时带走零件表面因摩擦而产生的热量以及磨屑。b系列发动机的结构紧凑，机油泵内藏于气缸体的前端面。发动机起动后，机油泵将润滑油从油底壳中吸出，加压输送至整个润滑系。 3.3 重型汽车领域中康明斯发动机的性能特点从美国康明斯公司引进的柴油机, 其功率覆盖范

36、围为145kw-1 492kw。广泛用于重型汽车、客车、工程机械、石油机械、发电机组、船舶动力和轨道车辆等配套领域,其先进的经济性、动力性、可靠性、耐久性和环境安全性受到国内外用户的普遍欢迎。完全满足国产20t、30t、40t、60t、80t、100t、150t 等吨位级重型汽车的功率需求。重庆康明斯3大系列柴油机应用在重型汽车上的功率标定分为最大工况和连续工况, 其含意如下。最大工况标定：适用于间隙负荷、 全负荷，全油门运行不超过1h；连续工况标定：适用于连续负荷、全负荷，全油门可连续运行12h。以上标定工况功率、扭矩和燃油消耗曲线是基于sa e j 1995 标准规定 海拔90m , 进气

37、压力100kpa, 进气温度25, 水蒸汽压力1kpa条件下规定的。性能曲线是指柴油机带燃油泵、机油泵、水泵、空气滤清器、消声器的性能, 但不包括交流充电发电机、风扇、空压机及其它选用设备和被驱动的部件。从国内重型汽车的负荷特性来看, 属于间隙负荷, 而国家标准规定重型汽车用柴油机功率标定为1h功率标定, 因此康明斯柴油机完全满足国产重型汽车的功率标定要求。康明斯系列柴油机满足国产重型汽车不同吨级、不同功率需求重型汽车。目前我国的重型汽车对柴油机功率、扭矩指标的需求也各不相同, 基本上朝着大型化方向发展。可用于重型、超重型汽车的柴油机。柴油机的功率范围大体相当, 主要在外形尺寸、净质量、油耗率

38、、扭矩升高率以及保持标定功率的海拔高度工作能力还是有明显区别的。4 康明斯发动机在工程机械中的应用4.1 工程机械中康明斯发动机的类型康明斯是全球领先的工程机械用发动机制造商，拥有业内功率范围最为宽广的发动机产品线，排量覆盖1.4-15升，功率范围23kw-450kw，采用机械式和全电控控制方式，通过涡轮增压、进气预热和燃烧优化等先进的技术手段，赋予发动机卓越的可靠性、耐久性和高海拔适应性，燃油经济性优异，结构紧凑便于维护，噪音低，易操作，以高出勤率和高回报率享誉业内，而且满足当今最为严格的非公路用机动设备排放标准（tier 3以上 ）。康明斯发动机能够最大范围满足从小型工程机械到大型设备的动

39、力需求，为挖掘机、装载机、压路机、平地机、摊铺机、空压机、起重机和叉车等各类工程机械提供理想动力。康明斯在全球范围内与非公路机械设备厂商配套协作，全球战略合作伙伴和重点客户包括小松、凯斯、纽荷兰、日立、英格索兰、特雷克斯、现代、斗山、柳工和徐工等业内领先企业，积累了丰富的跨地域、跨行业和在复杂工况下运营的成功经验。4.2 工程机械中康明斯发动机的结构及系统原理工程机械中康明斯发动机的类型有a系列、b系列、qs系列、m系列、c系列。这些系列的发动机都成功与工程机械设备配套。4.2.1 康明斯b3.3系统结构特点康明斯b3.3 和a 系列发动机从2002 年在国内推出以来，目前已经和近30 个国内

40、工程机械厂配套，成为国内小型挖掘机发动机的主要配置。b3.3 发动机由日本的康明斯和小松的合资厂生产，该发动机最早是专门为小松挖掘机所设计，综合了康明斯和小松的先进技术。排量3.3 升直列4缸布置，功率从41kw-63kw，分自然吸气和增压发动机，扭矩储备达2 5 %；在苛刻的工作环境下具有理想的可靠性、耐久性；采用直接喷射技术，具有最理想的燃油经济性（较非直喷柴油机节油10% 以上）和低热辐射；通过加深油底和强化缸体设计，使噪音只有90 db；液压系统主泵是斜盘式柱塞变量双泵，主泵最大流量是130 l/min，主安全阀压力 24.5 mpa。通过改进缸内燃烧，不需要空- 空中冷、电控、废气再

41、循环等技术，使发动机的排放达到欧美非公路用机动设备第2阶段（tier2）排放标准，最大程度地降低用户的安装费用；采用康明斯整体设计理念，使整机结构更紧凑、零件更少；多种选装件和取力口，使b3.3 能适用于不同工程机械的应用。4.2.2 康明斯a系列系统结构特点a 系列发动机：专为小型工程机械设计，带有双液压泵安装口和安装在曲轴上的取力口，结构设计合理，便于保养维护。康明斯a系列柴油机广泛适用于各种类型的小型机械设备：滑移装载机 园艺设备 小型农机设备 小型装载机 小型市政设备 小型发电机组 小型挖掘机 小型空压机等。 在a系列产品推出以前，康明斯b系列发动机已广泛应用于工程机械市场，功率范围覆

42、盖48kw-149kw，全球总保有量300多万台，广受用户赞誉。面对巨大的成功，康明斯并没有止步，而是继续开拓新的市场，根据用户的需求，采用成熟的技术，开发出了效率更高、成本更低的a系列产品。为了满足各种不同的需求，a系列发动机共有五种排量，分别为三缸或四缸机型，其先进的集成式驱动解决方案和灵活多样的选装件进一步拓展了产品的应用领域。a系列产品采用技术成熟的燃油系统，发动机可以通过液压、直接驱动的取力口或其它传动系统输出扭矩，确保设备具有最佳的性能。为了进一步拓展a系列产品的应用范围，康明斯还开发了可以选装结构化更合理的油底壳。在农业和建筑业的应用中，这种设计可以有效减小车辆的转弯半径，使车辆

43、的运行更加灵活。a系列发动机的噪声极低，安装方便，带有冷起动辅助系统，日常的维护保养可以在发动机的一侧完成。a系列发动机的产品型号以排量表示，现有a900、a1400、a1700、a2000和a2300等5种机型，功率范围为13kw45kw。4.3 工程机械中康明斯发动机的性能优点（1）低噪声设计工作环境中的噪声日益受到人们的关注，特别是在城市及其周边地区。康明斯a系列发动机采用间接燃油喷射系统，具有较高的可靠性、耐久性和极低的噪声。（2）环保低排放康明斯a系列发动机可满足欧美非公路用机动设备第2阶段排放法规（tier 2），并且具有第3阶段（tier 3）的排放潜能，而整机价格极具竞争力。先

44、进的燃油喷射系统和进气系统大大提高了发动机的燃烧效率，实现了更清洁的排放。（3）灵活多样的结构 便于维护的设计不同的设备对于发动机运转特性和负荷的要求有很大的差别。康明斯a系列发动机备有许多可选方案，可根据设备的使用要求对发动机进行配置。这些可选方案包括：布置在发动机同1侧的维护保养点，不同尺寸的风扇、飞轮壳、飞轮和曲轴，以及可安装在发动机前端或后端的齿轮传动液压泵等。（4）专门软件指导安装匹配为了确保设备发挥最大的效能，需要对发动机进行精确的匹配和调整。康明斯专用的安装指导软件advisor 可以建立1个虚拟模型，显示a系列发动机在设备中的工作情况，并指导用户进行相应的调整，使设备达到最佳的

45、性能。advisor 安装指导软件考虑了多方面的因素：从负荷系数到燃油管路，从运行温度到工作循环，并分析了这些参数对设备的总体性能和可靠性的影响。通过对设备的各部分进行调整，使整个设备获得最优的性能。安装指导软件也可以分析和确定设备中易损的系统和零部件。它不仅能够发现问题，也能够提供备选的解决方案，帮助用户在第一时间发现问题和解决问题。安装指导软件使发动机与设备之间的匹配比过去更方便、更精确，可以确保发动机和设备都处于最佳状态。目前，只有康明斯能提供这样的软件。（5）维护保养更方便每个用户都希望发动机的维护简单方便，而且维修间隔时间较长。康明斯a系列发动机完全可以满足这些要求。其主要的维护保养

46、点均布置在发动机的一侧，便于用户进行操作。（6）间接燃油喷射大大降低了噪声，结构更简化（7）结构化设计的油底壳使发动机更适合于农业和建筑业设备（8）两年或2000小时的保修服务康明斯为a系列发动机提供了全行业中最全面的保修服务。康明斯的保修承诺简单明确、易于理解，可分为3步。第1步：在第1年内，对所有的康明斯工业发动机及原厂配件（包括交流发电机、起动机等原厂电气设备）全部保修。第2步：在第2年内，如果发动机的工作时间少于2000小时，也可以享受全部保修。工作时间为发动机开始使用后的累计运行时间。第3步：在3年或3000小时工作时间内，对发动机主要零部件（包括缸体、曲轴、凸轮轴和连杆等）予以保修

47、。工作时间为发动机开始使用后的累计运行时间。5 康明斯发动机在客车中的应用5.1 应用在客车中康明斯发动机的类型康明斯在客车领域不断创新不仅在电控发动机系列有较大的成绩而且在全球能源危机的情况下推出的天然气发动机也是世界先进的领先技术。电控柴油isbe发动机（550kw-1100kw）；电控柴油isle发动机（280kw-400kw）；电控柴油ism发动机（246kw-606kw）；是现在客车市场的主流产品。康明斯公司是最早进行代用燃料技术的发动机公司之一，是世界上运输和公共客车行业最主要的代用燃料发动机造商，拥有全系列的111kw-224kw天然气发动机（压缩天然气和液化天然气）。从1999

48、年起，康明斯在中国市场推出了康明斯b系列（b5.9g）145kw和170kw的天然气发动机(cng)，并协助北京公交创造了“天然气商用客车的3个第一，即“全球城市天然气大客车数量第一的车队（1,890辆）”、“全球长度第一的大客车（18米长绞接车）”及“全球高度第一的天然气大客车（双层巴士）”。5.2 应用在客车中康明斯发动机的结构特点康明斯isle、ism、isbe这三个系列是现代客车发动机领域中的主流产品。它们不仅动机方面优秀，而且排放指标也名列世界排放标准的前列。5.2.1 isle型9l全电控柴油机系统结构特点在康明斯欧系列发动机中，isle系列产品代表了一个更高的水准，它兼有轻型发动

49、机的紧凑结构和重型发动机的结构强度。由于发动机的质量只有700 kg，因此车辆可以承载更大的有效载荷。在同等发动机中，isle系列发动机具有更高的功率和更大的扭矩，适用于大型客车、重型货车、专用汽车(如混凝土搅拌车)和轻型牵引车等。结构特点如下：（1）进气系统1）24气门配气系统，有利于空气和燃油的快速均匀混合；带有进气歧管的整体式缸盖。2）低温空-空中冷系统，与重型发动机相匹配的霍尔塞特涡轮增压器。（2）燃油系统1）采用共轨燃油喷射技术的c a p s 高压系统。2）喷油器垂直布置在燃烧室顶部中央。3）在燃油主喷射之前可以进行预喷射，以改善发动机的冷起动性能，减少噪声。（3）先进的工艺设计1

50、）采用具有极高耐久性的铰接式活塞，活塞顶部为锻钢材料，裙部为铸铝材料。2）气门摇臂系统可以保证24万公里内不需要调整气门间隙。3）采用中止式可更换的湿式缸套，提高了发动机的耐久性。4）发动机缸体为整体式结构，内部有油路和水路。5）采用高负荷的黏性阻尼器。6）由锻钢材料制成的曲轴具有较高的强度和抗拉伸能力，经淬火处理的轴承轴径具有更高）的耐磨性。7）发动机风扇由自动张紧的v 型皮带驱动。8）配气系统带有滚子式凸轮从动件，提高了系统的耐久性。9）采用了jacobs 制造的c 型制动器。（4）滤清和润滑系统1）机油消耗量较低，常规保养时只需加注少量机油。2）具有较低的维护成本，更换机油的间隔里程高达

51、6 万公里。（5）发动机电控系统1）康明斯采用高容量的cm554 电子控制模块控制整个发动机管理系统。2）完全密封的传感器、接头和连接线路均采用了故障自动防护技术。3）interact 电子控制系统可以有效减少黑烟。5.2.2 ism型全电控柴油机系统性能特点安康明斯致力于打造与国际同步的一流生产制造能力，与美国康明斯詹姆斯敦ism生产基地结成伙伴关系，引入该生产厂关键设备，采用其具有国际先进水平的工艺流程，并充分吸收该工厂长期积累的先进经验和制造工艺，为ism这款北美旗舰动力产品在中国的本地化生产打下坚实的基础。（1）超强动力，绿色环保。 1）功率覆盖230kw-328kw，最大扭矩rpm：

52、2100/1200。 2）低速扭矩大，起步快，爬坡能力强 。3）体小量轻，自重仅为940kg，功率自重比大。 4）满足当今欧美最严格的尾气排放标准 。5）采用新型油底壳等设计，噪声大幅降低 。（2）燃油经济性好，油耗成本低 。1）采用celect电子控制喷油系统，实现缸内柴油高压雾化和精确喷射，确保燃油充分燃烧 ；2）油水分离滤清器，集成了水位传感，有效除去燃油中水分和10µm以上的杂质，并自动提醒驾驶人员排出滤清器中的水；3）电子控制特性。高性能、高容量的主控计算机ecm，通过传感器适时采集发动机和车辆状态参数，进行运算处理后形成执行指令输出到喷油器，通过喷油器上的电磁阀动态调节喷

53、油量、喷油正时和喷油率，将排放和燃油消耗控制在最佳状态；4）可编程控特性，故障自诊断、发动机怠速调节、发动机系统保护、调整特性选择、车辆防盗窃等；5）采用标准的数据传输及转换格式（sae j1939和sae j1922）;6）双脉冲喷油控制，缩短喷油计量与喷射之间的时间，喷油计量更精确，发动机瞬态响应能力更佳。（3）结构紧凑，日常保养和维修成本低 。1）高度集成化的模块设计，零件数减少30%，大大降低故障率。 2）所有机型零部件互用性强、系列化程度高，修复方便 。3）超长的滤清器、机油更换间隔，显著降低日常保养费用 。4）大修里程可达100万公里 。（4）设计先进，性能可靠耐久 。1）配备分体

54、式铰接活塞，活塞由锻钢活塞头部和铸铝活塞裙部组成 。2）选用中止式可更换缸套和整体式缸体、缸盖。 3）气门摇臂系统保证19万公里不需调整气门间隙。 4）采用高强度抗拉的锻钢曲轴，新型抗磨的轴承轴径和凸轮轴。 （5）智能型发动机，车队运营管理成本低。 1）强大齐全的智能控制系统，具有故障自动诊断和自动保护等功能，提高发动机的可用率，大幅度降低车队的停机误工成本。 2）巡航控制(cruise control）可自动调节供油量控制车辆按照驾驶者设定的车速等速行驶，减少驾驶者工作负荷，提高车辆驾驶性能，并通过优化参数设定改善燃油经济性和提高车辆性能 。3）电子车速控制 （road speed gove

55、rnor）可通过电子控制调节供油量控制最高车速，改善燃油经济性和行驶安全性。 4）防低档运行保护 （gear down protection）可通过限制变速箱处于非最高档时的车速来鼓励驾驶者使用较高的档位行驶，降低油耗和提高耐久性 。5）怠速控制 （idle speed control）可精确设定怠速值，实现超时怠速停机和快怠速暖机，提高燃油经济性，降低噪音和振动，改善发动机低温运行性能。 5.3 应用在客车中康明斯发动机的性能特点发动机的主要部件如缸体、缸盖、曲轴、活塞等，均用高强度和加工性能好的材料，并实行通用化、标准化和规化，使易损件的互换性好，零部件使用寿命长，维修保养方便；用装有电控

56、废气旁通阀的霍尔塞特水冷式涡轮增压器，改善发动机的响应能力和性能；配备各种规格的手动自动变速器，具较大功率输出范围。成熟的配套能力，康明斯的排放控制技术与发动机生命周期和整车可达到完美匹配，从而使客户获得最佳的经济收益。先进的尾气排放控制技术，包括冷却式废气再循环（cooled egr），选择性催化净化(scr)和颗粒物滤清器(dpf)应用于客车中。天然气发动机的优点包括：大量节约燃料费用（可节约燃料费用1/4以上），降低运输成本；辛烷值高，抗爆性好，热值高。可提高发动机的热效率，降低噪音；对发动机润滑油破坏小，不结炭，可减少发动机磨损，延长发动机使用寿命；燃点高，不易发生火灾，安全性好；释放的二氧化碳含量较低等。千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。“结论”以前的所有正文内容都要编写在此行之前。结论通过对康明斯发动机系统性理论分析后发现，康明斯发动机按功率可以划分为不同系列产品，只要适合功率范围内就可以使用。但应用于生产实践时还应考虑是否符合发动机的工况等影响。区别两台相同功率或者近似功率的发动机应用与不用领域，主要看发动机的性能参数：转数