【正文】 使用方便 缺點： 1 對燃料要求高 高速柴油機一般使用輕柴油，并 且對燃料的清潔程度要求嚴(yán)格。在氣缸內(nèi)部難以使用劣質(zhì)燃料。 2 排氣污染和噪音污染嚴(yán)重。 柴油機的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 隨著全球原油市場價格的不斷上漲，以及柴油機技術(shù)的不斷進步，曾經(jīng)刮起過一股車市“旋風(fēng)”的柴油車，近來又被提上日程，日益受到消費者和國內(nèi)外各大汽車廠商的垂青。柴油發(fā)動機油耗經(jīng)濟早已得到業(yè)界公認。作為動力的主要來源，柴油的能量密度比汽油高出 10%以上。在燃燒過程中，柴油的熱效達到 40%，而等量的汽油熱效最多只能達到 30%。較之汽油發(fā)動機，柴油車在功率和加速性上雖然略遜一籌，但同時其瞬間噴油量相對較小，燃油性自然更經(jīng)濟。自 90 年代以來，由于排放控制技術(shù)的長足進步，柴油機在車用動力中占據(jù)著越來越重要的地位。在中、重型汽車動力領(lǐng)域，柴油機保持了其獨占地位；在輕型車動力領(lǐng)域內(nèi)，柴油機的應(yīng)用不斷擴大；在轎車領(lǐng)域，低油耗、低污染的柴油轎車在歐洲得到迅速發(fā)展。 國外柴油機技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展：目前，歐美國家的 100％重型車、 90％輕型車采用柴油機，歐洲柴油轎車已占轎車年產(chǎn)量的 32％，法國、西班牙等國更高達 50％以上。人們逐步認識到了柴油機是保持汽車大批量、低成本生產(chǎn)中解決環(huán)保與節(jié)能雙重壓力最有效、最經(jīng)濟的手段之一。因此， 無論是歐洲排放更清潔經(jīng)濟型轎車的開發(fā)，還是美國的“新一代汽車合作計劃 (PNGV)”，都無一例外地將柴油機作為最佳的選擇方案。 現(xiàn)在，歐洲各國政府都在采取措施，鼓勵人們使用節(jié)省燃油的柴油車。政府通過調(diào)節(jié)燃油和車輛的稅率，影響消費者的購買行為。據(jù)悉，歐洲和日本等國家政府計劃在今后相當(dāng)長的時期內(nèi)繼續(xù)實施低燃油稅收的鼓勵政策，以促進柴油機的發(fā)展。國外柴油機應(yīng)用的一些先進技術(shù)主要有： （ 1）共軌與四氣門技術(shù)：國外柴油機目前一般采用共軌新技術(shù)、四氣門技術(shù)和渦輪增壓中冷技術(shù)相結(jié)合， 使發(fā)動機在性能和排放限值方面取得較好的 成效，能滿足歐 3 排放限值法規(guī)的要求。 （ 2）高壓噴射和電控噴射技術(shù)：高壓噴射和電控噴射技術(shù)是目前國外降低柴油機排放的重要措施之一， 高壓噴射和電控噴射技術(shù)的有效采用，可使燃油充分霧化，各缸的燃油和空氣混合達到最佳， 從而降低排放，提高整機（車）性能。 （ 3）增壓中冷技術(shù) ： 采用渦輪增壓增加柴油機的空氣量，提高燃燒的過量空氣因數(shù)是降低大負荷工況排氣煙度、 PM 排放量以及燃油消耗的有效措施。有效的空 空中冷系青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 5 統(tǒng)，可使增壓空氣溫度下降到 50℃以下， 工作循環(huán)溫度的下降有助于 NOX 的低排放和 PM的下降，故目前重型 車用柴油機都普遍是增壓中冷型， 不僅有助于低排放而且燃油經(jīng)濟性良好。此外，渦輪前排氣旁通閥的應(yīng)用，不僅能降低 PM 和 CO 排放， 還可以改善渦輪增壓柴油機的瞬態(tài)性能和低速扭矩。 （ 4）排氣再循環(huán)（ EGR）技術(shù)的應(yīng)用 ： EGR 是目前發(fā)達國家先進內(nèi)燃機中普遍采用的技術(shù)，其工作原理是將少量廢氣引入氣缸內(nèi)，這種不可再燃燒的 CO2 及水蒸汽廢氣的熱容量較大，能使燃燒過程的著火延遲期增加，燃燒速率變慢， 缸內(nèi)最高燃燒溫度下降，破壞 NOX 的生成條件。 EGR 技術(shù)可使機動車 NOX 排放明顯降低，但對重型車用柴油機而言，目前傾 向于使用中冷 EGR 技術(shù)，因為其不僅能明顯降低 NOX，還能保持其他污染物的低水平。 （ 5）后處理技術(shù) ： 柴油機后處理的目標(biāo)是進一步改善 PM 和 NOX 的排放。 目前主要采用加裝氧化型催化轉(zhuǎn)化器和研究開發(fā) NOX 催化轉(zhuǎn)化器以及具有良好再生能力的微粒捕集器。 （ 6） 改進 柴油 生產(chǎn)和貯存：柴油的品質(zhì)對柴油機的性能和普及具有重要的作用，因此，良好 柴油的生產(chǎn)和貯存條件，是保證柴油發(fā)動機（車）正常運轉(zhuǎn)延長使用壽命和保持低排放的重要保證。發(fā)達國家已普遍使用燃料清凈劑，既能節(jié)省燃料，又能清除積碳、降低排放。 （ 7）乳化柴油的應(yīng)用 ：柴油加水摻合乳化劑，使其形成較為穩(wěn)定的含水乳化柴油， 這類改進型燃料的使用可明顯降低柴油機（車）的排放，尤其是 NOX 和 PM。 （ 8）降低機油消耗 ：柴油機排放的顆粒物中，有相當(dāng)一部分來自餾分較重的機油的燃燒。 為了滿足日益嚴(yán)格的柴油機（車）排放限值標(biāo)準(zhǔn)的要求，必須把來自機油的燃燒降至最低限度， 即在保證發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)的前提下，最大限度地減少機油的消耗。 國內(nèi)柴油機產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展： 1980 年以前，中國汽車工業(yè)主要生產(chǎn)載貨汽車，除占比例很小的重型車裝用柴油機外，其 余 “ 解放 ” 、 “ 東風(fēng) ” 、 “ 躍進 ” 等中型車均裝用汽油機。當(dāng)時車用柴油機僅上柴 13杭發(fā) 120等幾個系列品種。 1982年重型柴油車年產(chǎn) 5,134輛，僅占汽車總產(chǎn)量 %。 我國重型柴油車的產(chǎn)量在逐年增加，中型、輕型車柴油化步伐也在加快，但在微型汽車、轎車領(lǐng)域，柴油車所占比例仍為零。而據(jù)專家預(yù)測，今后 20年甚至更長時間內(nèi)，柴油機將成為世界車用動力的主流。 九十年代中期以 后 ，中國實行積極的財政政策和加快高速公路建設(shè)等措施推動了汽車巿場的高速增長，排放法規(guī)頒布實施和燃油稅醞釀出臺也給汽車企業(yè)形成壓力，這都促使車用柴油機的發(fā)展出現(xiàn) 了新的高潮。 中國加入 WTO，世界發(fā)動機及其零部件生產(chǎn)也由高成本地區(qū)向低成本地區(qū)轉(zhuǎn)移。因此，青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 6 目前在中國已建立了一批內(nèi)燃機零部件外資企業(yè)，包括：電控系統(tǒng)、油泵油嘴、增壓器、電機電器、活塞、活塞環(huán)、軸瓦、機體缸蓋鑄件和濾清器等產(chǎn)品領(lǐng)域。對國外資源的利用彌補了內(nèi)燃機零部件行業(yè)技術(shù)和裝備的諸多不足，促進了關(guān)鍵零部件的產(chǎn)品升級，也為車用柴油機技術(shù)水平的提高提供了更好的條件。在技術(shù)發(fā)展方面的突出變化是圍繞環(huán)境保護的主旋律而加快了電子控制、高壓噴射、直噴燃燒室、增壓中冷等先進技術(shù)的應(yīng)用和開發(fā)，使中國車用柴油機的技術(shù)水平上 了新的臺階。 最新投產(chǎn)的柴油機產(chǎn) 品排放水平已經(jīng)達到了歐洲Ⅰ號法規(guī)的要求，有的甚至達到了歐洲Ⅱ號排放標(biāo)準(zhǔn)，但是，目前我國的柴油機發(fā)展還存在一些問題。 首先，柴油機行業(yè)投入不足，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)工藝水平、規(guī)模發(fā)展和自主開發(fā)能力的提高?，F(xiàn)在，我國柴油機整體技術(shù)水平落后于國際先進水平１０至２０年，也落后于國內(nèi)車用汽油機的發(fā)展。燃油噴射系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件水平落后，已嚴(yán)重影響柴油機行業(yè)的發(fā)展。 其次，車用柴油機面臨“缺重少轎”的狀況。嚴(yán)重缺少８噸以上集裝箱式重型載貨車以及各類專用車、輕型車用柴 油機，轎車柴油機仍處于空白；６升－８升的中型柴油機市場已呈現(xiàn)供大于求，３升輕型柴油機市場也趨向飽和，骨干企業(yè)正在生產(chǎn)的多數(shù)產(chǎn)品從技術(shù)角度講，也已是被淘汰的產(chǎn)品，發(fā)展?jié)摿Σ淮蟆? 再有就是車用柴油機排放標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重滯后，控制排放的技術(shù)手段也十分有限。雖然一些骨干企業(yè)生產(chǎn)的柴油機排放已能達到目前的要求，但進一步滿足歐Ⅱ、歐Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)仍十分困難。 除此之外，車用柴油含硫量高將成為控制柴油車排放的主要障礙。 發(fā)展柴油車已經(jīng)成為無法回避的事實，要使柴油車和車用柴油機的發(fā)展跟上世界汽車工業(yè)發(fā)展的步伐，必須從觀念上更新。目前在 柴油車使用中存在的問題，是技術(shù)水平不足造成的，而不是柴油機本質(zhì)的問題，是可以通過技術(shù)的進步加以解決的。 有關(guān)專家近日指出，應(yīng)逐步減少行政干預(yù)，加強宏觀調(diào)控。不同類型的車輛均應(yīng)以滿足法規(guī)作為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵和支持技術(shù)先進柴油車的使用；做好車用柴油機發(fā)展的全面規(guī)劃，有步驟、有計劃地解決技術(shù)水平落后、產(chǎn)品不全、“缺重少轎”等問題，從而提高柴油機的產(chǎn)品質(zhì)量；加大對柴油機的科技投入，開展重點科技項目的“攻關(guān)”工作；盡快建立和完善排放及能源法規(guī)；盡快實施燃油稅，汽油和柴油的燃油稅應(yīng)同時實施，同時對高品質(zhì)的燃油實行稅收優(yōu) 惠政策；采取切實可行的措施以提高車用柴油的品質(zhì)，并盡快制定車用柴油標(biāo)準(zhǔn)。 科技部、中國內(nèi)燃機協(xié)會、中國汽車工程學(xué)會、大眾汽車公司以及國內(nèi)柴油機生產(chǎn)企業(yè)等國內(nèi)外知名汽車專家們呼吁：應(yīng)當(dāng)用一分為二的觀點來看待各種車用動力的發(fā)展，以青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 7 完善的法規(guī)、科學(xué)的政策引導(dǎo)車輛的使用，以是否滿足標(biāo)準(zhǔn)限值作為衡量一個產(chǎn)品能否在市場銷售的惟一標(biāo)準(zhǔn)，有效發(fā)揮各種車用動力形式在不同運輸環(huán)境中的作用。我國柴油機技術(shù)的攻關(guān)重點應(yīng)放在電控技術(shù)、排放后處理技術(shù)、整機開發(fā)和匹配技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)研究和材料開發(fā)上；提高柴油品質(zhì)，為各類柴油機新技術(shù)的應(yīng)用 奠定基礎(chǔ)；把高速公路使用８噸以上柴油載貨車作為我國柴油車發(fā)展的重點，并為發(fā)展柴油轎車做好前期準(zhǔn)備。 中國未來 20 年經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定增長，汽車產(chǎn)業(yè)將成為實現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化的主要載體之一。目前從發(fā)達地區(qū)開始正在步入居民汽車消費時代，今 后 轎車和商用車及其配套發(fā)動機都具有廣闊的潛在巿場； 有關(guān)汽車及發(fā)動機的政策法規(guī)逐步出臺，并將在實施中完善。例如 2020 年 9 月 1 日中國實施歐 II 排放法規(guī)，歐 III 和歐 IV法規(guī)的實施時間也已明朗； GB/T 191472020《車用柴油》標(biāo)準(zhǔn)已正式頒布、適應(yīng)歐 III 法規(guī)的《車用柴油》標(biāo)準(zhǔn)將 于 2020 年頒布，這是中國改善車用柴油質(zhì)量的轉(zhuǎn)折性標(biāo)志；燃油稅亦已準(zhǔn)備就緒并將在適當(dāng)時機公布實施； 利用國內(nèi)外兩種資源、開拓國內(nèi)外兩個巿場。在改革開放和加入 WTO 的形勢下，一方面國外車用柴油機及其關(guān)鍵零部件企業(yè)和產(chǎn)品將繼續(xù)進入中國，一方面更有效地開展各種國際合作和技術(shù)交流。這有利 于 中國車用柴油機行業(yè)進一步利用國內(nèi)外兩種資源、開拓國內(nèi)外兩個巿場； 車用柴油機是可持續(xù)發(fā)展的選擇之一。目前，經(jīng)濟全球化、以及節(jié)能環(huán)保等可持續(xù)發(fā)展問題是世界各國共同面臨的形勢，具體反映在汽車動力發(fā)展的局部問題上，對車用柴油機的選擇也是 必然趨勢之一。 車用柴油機產(chǎn)品發(fā)展重點 ： 中國高速公路網(wǎng)的形成將使公路運輸產(chǎn)生根本轉(zhuǎn)變，重型車巿場需求將穩(wěn)定增長， 15 噸以上重型車巿場將成為競爭的重點，應(yīng)重點發(fā)展排量 12L 以上、功率 260~360kW、達到歐 II 和歐 III排放標(biāo)準(zhǔn)的高可靠性重型車用柴油機； 為適應(yīng)城巿交通和假日旅游的發(fā)展，應(yīng)開發(fā)低排放客車用柴油機； 輕型車巿場及輕型柴油車的比例將進一步擴大，四輪農(nóng)用車和輕型車也將逐步并軌，應(yīng)及早開發(fā)新一代輕型車用柴油機； 隨著燃油稅出臺和 “ 車用柴油 ” 標(biāo)準(zhǔn)的實施進展，經(jīng)濟型柴油轎車將獲得發(fā)展，應(yīng)加強轎車用柴油機 的開發(fā)力度。 車用柴油機技術(shù)發(fā)展方向 ： 21 世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)力高度發(fā)展的時代，也是充滿挑戰(zhàn)和機遇的時代。世界汽車工業(yè)繼續(xù)面臨全球環(huán)境污染和石油資源匱乏等問題，美國、日本和歐洲各國都把 “ 降低汽車污染對環(huán)境的沖擊和節(jié)約能源 ” 列為 21 世紀(jì)汽車技術(shù)的前沿問題，而且對解決問題的途徑也有所共識、也就是 “ 三箭齊發(fā) ” －燃料電池等未來動力青島大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 8 的開發(fā)，清潔燃料發(fā)動機的開發(fā)，以及柴油機、汽油機的改進開發(fā)。對車用柴油機而言，重點方向是進一步降低油耗、 NOX 排放和顆粒物排放，以滿足未來更嚴(yán)格的燃油耗法規(guī)和排放法規(guī)。今 后 技術(shù)開發(fā)將 著 重 于 進一步優(yōu)化燃燒過程、開發(fā)更為有效和實用的排氣 后 處理系統(tǒng)以及采用新的低硫優(yōu)質(zhì)燃料。 中國應(yīng)在目前已經(jīng)開展的研究項目基礎(chǔ)上，對直噴燃燒室、四氣門、增壓中冷、電控高壓噴射和 EGR 等進行更深入的研究，早日掌握到實用程度。同時展開柴油機排氣 后 處理系統(tǒng)的研究開發(fā)。應(yīng)配合石油業(yè)界進行低硫柴油的開發(fā)。在開發(fā)途徑方面，產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)開發(fā)相結(jié)合，產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，自行開發(fā)與國際合作、引進相結(jié)合。 6P125ZQ 型柴油機簡介 6P125ZQ 型柴油機是在 6125QW 型柴油機基礎(chǔ)上經(jīng)增壓強化而成，為了實現(xiàn)零部件和加工設(shè)備的通用性，在 滿足機械強度等性能的前提下， 6P125ZQ 型柴油機的零件如果能和6125QW 型柴油機相互通用，就能大大的降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的連續(xù)性。這就是 6P125ZQ 型柴油機的總體設(shè)計思想。 表 6P125ZQ 型柴油機的主要技術(shù)