WD615国Ⅲ共轨发动机运用最先进的设计手段和测试方法,运用三维有限元、WAVE燃烧分析、CFD流体动力计算分析等软件和零部件测试设备,对重要零部件内部结构进行全新设计,对机体和缸盖的内部结构进行了质的改进,通过WAVE燃烧模拟及流体动力计算以及最佳的增压器匹配,合理地组织了燃烧室、喷雾和气流,对气缸体与缸盖的水流及热负荷进行了根本的改善,改善了热负荷和机械负荷,大大提高了抗振性。连杆、曲轴、活塞、活塞环、轴瓦等关键零部件在材料选用和关键结构尺寸进行了优化,其抗热冲击和机械冲击的能力大幅提升,为提高可靠性、降低噪声、提升功率奠定了基础。发动机B10寿命不低于12000h,整机噪声低于97dB。
WD615国Ⅲ共轨发动机采用第二代电控共轨喷油系统及四气门结构,优良的燃烧和充气使发动机获得了很高的动力性能。在发动机的排量不变的情况下,发动机的最大功率可达294kW(400马力)。共轨压力稍作调整,加上必要的处理系统,即可满足国Ⅳ排放要求。整机的安装尺寸不变,大大方便了主机厂的匹配。
WD615系列国Ⅲ排放柴油机结构与原欧Ⅱ排放柴油机基本相同,它保留了WD615欧Ⅱ排放柴油机的主要设计特点,一缸一盖、框架式结构、气缸中心距、气缸直径、干式气缸套和气缸盖螺栓位置等,机体在斯太尔原设计的宽机体上进行了改进设计。整体外形尺寸仅高度增加了56mm。与整车大梁的悬架连接尺寸未变,进排气的连接未变,冷却系统的连接未变,仅中冷器管路的连接稍有改变。
图4-1为WD615系列国Ⅲ共轨发动机的外观图,其结构特点概括如下:
(1)新一代电控共轨燃油系统 目前,国内主要采用博世(如潍柴)、电装(如中国重汽)厂家的共轨系统。
(2)噪声降低到97dB(A)以下
图4-1 WD615系列国Ⅲ共轨发动机的外观图
①降低燃烧噪声。选择共轨燃油喷射系统的原因之一就是共轨系统可以更好地控制发动机噪声,而采用预喷射就是一个很好的方式。提前喷入缸内的预喷油有充分的燃烧准备时间,而预喷的油量很少,使得初期燃烧的预混燃气很少。这就大大改善了通常柴油机不可避免的初期燃烧值很高而且有很大的燃烧噪声的固有问题,所以共轨喷油系统的预喷能显著地降低燃烧噪声。同时,电控共轨系统可以精确地补偿机械泵达不到的各缸喷油均衡性,从而大大改善发动机的振动状况。(www.xing528.com)
②提高减振性与减少噪声。气缸体和曲轴箱的改进设计充分加强了刚度,并经三维有限元的振动响应分析以及实际测试,有效地降低了气缸体总成的振动与噪声及噪声的辐射。在零件的设计如摇臂罩等设计中充分地考虑了降噪的措施,减振措施主要是对原曲轴扭振系统进行了分析,重新设计曲轴减振器。
(3)电控制动系统WD615系列国Ⅲ共轨发动机装备了美国Jocobs公司的泄气式制动装置,与排气制动同时工作,在发动机2200r/min时,可获得不低于146kW的制动功率,显著地提高了汽车的制动能力,改善了汽车的安全性。
(4)新一代冷起动装置 电控系统能自动判断出发动机所处的起动状态,并根据进气温度和冷却液温度的不同自动调整提前角和喷油量,因而显著地提高了发动机的冷起动性能。
电阻式空气预热装置在电控系统的控制下能在发动机起动前先行加热,在发动机转动后,根据发动机的转速自动地继续加热若干时间,大大提高了发动机的冷起动性能并明显地减少了低温起动时未燃柴油冒白烟这一传统柴油机难以避免的问题。
(5)良好的驾驶操纵性能 电控系统在发动机起动、怠速和汽车起步、加速、稳速、空档、倒车、使用空调和动力输出等不同的工况时能自动地调控喷油器的喷油,这样就大大提高了汽车的驾驶操纵性能。
电控系统能根据各缸工作时转速的差异,自动平衡各缸的喷油量,使各缸工作时的转速一致,而使发动机达到非常平稳的怠速。
国Ⅲ排放的WD615共轨发动机的整机布置有很高的继承性,外形尺寸除高度略有增加外,基本与欧Ⅱ机一样,与整车的连接基本未变。这样,在已有的WD615配套的汽车上使用时,汽车基本上不需作什么改动。
(6)EVB技术EVB系统是一种辅助制动装置,属发动机缓速器,它以传统的蝶形阀排气辅助制动装置为基础,可进一步提高发动机的制动效率。
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