【正文】 、日立 、英格索蘭、特雷克斯、現(xiàn)代、斗山、柳工和徐工等業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè) ， 積累了豐富的跨地域、跨行業(yè)和在復(fù)雜工況下運營的成功經(jīng)驗 。 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 4 康明斯發(fā)動機在工程機械中的應(yīng)用 工程機械中康明斯發(fā)動機的類型 康明斯是全球領(lǐng)先的 工程機械用發(fā)動機 制造商 ， 擁有業(yè)內(nèi)功率范圍最為寬廣的發(fā)動機產(chǎn)品線 ， 排量覆蓋 升 ， 功率范圍 23kw450kw， 采用機械式和全電控控制方式 ， 通過渦輪增壓、進氣預(yù)熱和燃燒優(yōu)化等先進的技術(shù)手段 ， 賦予發(fā)動機卓越的可靠性、耐久性和高海拔適應(yīng)性 ， 燃油經(jīng)濟性優(yōu)異 ， 結(jié)構(gòu)緊湊便于維護 ， 噪音低 ， 易操作 ，以高出勤率和高 回報率享譽業(yè)內(nèi) ， 而且滿足當(dāng)今最為嚴(yán)格的非公路用機動設(shè)備排放標(biāo)準(zhǔn)（ Tier 3 以上 ）。 可用于重型、超重型汽車的柴油機 。 康明斯系列柴油機滿足國產(chǎn)重型汽車不同噸級、不同功率需求重型汽車 。 性能曲線是指柴油機帶燃油泵、機油泵、水泵、空氣濾清器、消聲器的性能 , 但不包括交流充電發(fā)電機、風(fēng)扇、空壓機及其它選用設(shè)備和被驅(qū)動的部件 。 最大工況標(biāo)定 ： 適用于間隙負荷、 全負荷 ， 全油門運行不超過 1h； 連續(xù)工況標(biāo)定 ： 適用于連續(xù)負荷、全負荷 ， 全油門可連續(xù)運行 12h。 完全滿足國產(chǎn) 20t、 30t、 40t、 60t、 80t、 100t、 150t 等噸位級重型汽車的功率需求 。 重型汽車領(lǐng)域中康明斯發(fā)動機的性能特點 從美國康明斯公司引進的柴油機 , 其功率覆蓋范圍為 145kw1 492kw。 B 系列發(fā)動機的結(jié)構(gòu)緊湊 ， 機油泵內(nèi)藏于氣缸體的前端面 。 康明斯 潤滑系統(tǒng)系統(tǒng) 原理 潤滑系統(tǒng)的功能是使發(fā)動機的運動零件摩擦表面得到良好的潤滑 ， 以減少發(fā)動機的摩擦功損失和發(fā)動機零件的磨損 ， 同時帶走零件表面因摩擦而產(chǎn)生的熱量以及磨屑 。 通過水濾器可診斷發(fā)動機故障 ， 并確定故障的發(fā)源處 。 DCA 中的化學(xué)添加劑包括防穴蝕防腐劑、緩沖劑、防垢劑、防泡消泡劑等 ， 它們能很好地為柴油機提供如下化學(xué)保護 。 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 因為有這個系統(tǒng)所以專門設(shè)有 1 個搖臂對噴油器進行加壓 ， 其噴油壓力高 ， 霧化良好 ， 燃燒充分 ， 氣缸爆發(fā)壓力高 ， 輸出功率大 ， 燃燒產(chǎn)生的熱量多 ， 因此冷卻系統(tǒng)熱負荷較大 。 （ 3） 發(fā)動機起動后 ， 應(yīng)能在規(guī)定的時間內(nèi)排除積存在冷卻系中的空氣 。 康明斯 冷卻系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)及 系統(tǒng) 原理 （ 1） 使發(fā)動機得到足夠的冷卻 ， 即使在可能遇到的最高氣溫以及加上所有的附加熱負荷時系統(tǒng)仍能正常工作 。 功率覆蓋范圍應(yīng)用于重型汽車 ， 中型汽車 ， 輕型汽車等 。 這款發(fā)動機目前正在東風(fēng)公司與康明斯合作設(shè)立的東亞研發(fā)中心進行開發(fā) ， 預(yù)計于 2020 年在東風(fēng)康明斯正式投產(chǎn) 。 目前在 國內(nèi) 本地化生產(chǎn)的康明斯歐 Ⅲ 重卡柴油機包括 ： 東風(fēng)康明斯 ISL 系列 升全電控歐 Ⅲ 柴油機 ， 功率范圍 210kw280kw西安康明斯 ISM 系列 11 升全電控歐 Ⅲ 柴油機 ， 功率范圍 220kw330kw東風(fēng)康明斯 ISZ系列 13 升全電控歐 Ⅲ 柴油機 ， 功率范圍 290kw400kw， 目標(biāo)面向中國全車總重 40 噸以上的重型卡車高端市場 ， 同時著眼于滿足國際市場的需求 。 康明斯與北美 3 大卡車制造商 （ 派卡、沃爾沃北美 卡車和戴姆勒北美卡車 ） 簽有長期供貨協(xié)議 。 康明斯與東風(fēng)公司合作研發(fā)的 ISZ13 升 以及 升和 ISX16 升柴油機 將于2020 年上市 ， 屆時康明斯重卡柴油 機將擁有 3 大系列 （ ISM、 ISZ 和 ISX）， 5 個排量（ 11 升、 升、 13 升、 15 升和 16 升 ）， 堪稱業(yè)內(nèi)最完備的重卡發(fā)動機產(chǎn)品線 。 10） 成低速傳動保護 降擋保護以延長機械使用壽命 。 8） 高怠速控制 使發(fā)動機處于高怠速狀態(tài) 。 6） 低怠速調(diào)整開關(guān) 調(diào)整發(fā)動機怠速的大小 。 4） 維修檢測 監(jiān)測發(fā)動機運行狀態(tài) 。 2） 動力輸出 ( PTO) 輸出動力用于驅(qū)動其他設(shè)備 。 7） 發(fā)動機扭矩信號輸出 用于檢測發(fā)動機的負荷 。 5） 排氣制動 控制 車輛制動時對發(fā)動機進行控制以提高制動效果 。 3） 進氣加熱控制 位于發(fā)動機進氣總管上 ,在冷起動時控制柵狀電熱絲加熱進氣 。 （ 2） 系統(tǒng)輸出 系統(tǒng)輸出的主要信號有 : 1） 燃油系統(tǒng)控制指令由 ECM 輸出信號控制 PCV 閥 ,控制發(fā)動機每循環(huán)噴油 量和噴油時間 。 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 8） 怠速有效開關(guān) ( IVS) 檢測發(fā)動機是否處于怠速狀態(tài) 。 6） 燃油壓力溫度傳感器 ( FPTS) 裝于燃油泵上 ,用于檢測燃油壓力和溫度 。 5） 發(fā)動機轉(zhuǎn)速和位置傳感器 ( EPS amp。 3） 冷卻液溫度傳感器 (CTS) 用于檢測發(fā)動機冷卻液溫度 。 （ 1） 系統(tǒng)輸入 系統(tǒng)的輸入信號傳感器主要有 : 1） 增壓壓力傳感器 (BPS) 用于檢測增壓器的增壓壓力 ,輸出電壓為 0. 44 V～ 0. 56 V 。 CAPS 使用 Motorola 公司與 Cummins 公司共同開發(fā)的電子控制模塊 ( ECM) 。 不同轉(zhuǎn)速下的油壓由旁通閥調(diào)節(jié) ,使齒輪泵將電動油泵送來的燃油加壓到 1. 14 MPa ,通過位于柱塞頂部的 PCV 閥將柱塞泵的油壓調(diào)節(jié)在 34. 5 MPa～ 103. 5 MPa 之間 。 噴油嘴的開啟壓力為 31. 05 MPa ,低于 22. 77 MPa 時噴油嘴關(guān)閉 ,針閥停止噴油 ,最高噴油壓力可達 117. 3 MPa。 裝置中裝有 WIF （ 燃油中水量傳感2 康明斯發(fā)動機燃油系統(tǒng)的分類和特點 7 器 ） 傳感器 ,它利用水和油的導(dǎo)電性不同來檢測分離出水量的多少 ,當(dāng)水達到一定量后 ,系統(tǒng)指示燈提醒操作人員放出油水分離裝置中的水 。 圖 2 CAPS 系統(tǒng)組成 電動油泵能產(chǎn)生大于 6. 9 kPa 的油壓 ,它將燃油從油箱吸出供給 CAPS 泵 。在高壓系統(tǒng)中設(shè)計有蓄壓腔 ,其壓力根據(jù)發(fā)動機的工況由 PCV 閥控制 。 4） 噴射階段 ： 在發(fā)動機 壓縮沖程接近終了時 ， 噴油器凸輪外型又有突然的變化 ，使噴油器柱色塞快速下行 ， 把油杯里的燃油以 的高壓噴入缸內(nèi) ， 同時進、回油道聯(lián)通 ， 燃油又開始旁通階段 。 3） 準(zhǔn)備噴射階段 ： 計量結(jié)束后 ， 噴油器柱塞下行到一定的位置 ， 下部的油杯及油道產(chǎn)生一定的壓力使止回球閥落到球座上 ， 關(guān)閉進油道 。 燃油流入噴油器油杯 ， 開始計量 。 1） 旁通階段 ： 噴油器處于停止供油狀態(tài) ， 塞在最底位置 ， 噴油器內(nèi)進回油 道 ， 這時燃油對噴油器進行冷卻 ， 并非除油道中的氣體 ， 發(fā)動機在作功沖程和排氣沖程中噴油器柱塞一直處于之一狀態(tài) 。 非上止式噴油器可根據(jù)各種發(fā)動機型號要求的噴油行程調(diào)整 。 上止式噴油器的噴大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 油行程已調(diào)整到發(fā)動機要求的尺寸 ， 在安裝時 。 它有計量 ， 定時和噴射作用 。 當(dāng)電磁閥失靈時 ， 可用手動調(diào)節(jié)螺釘將閥片打開 ， 接通油路 。 當(dāng)通電時 ， 電磁閥的閥片被電磁力所吸引 ， 油路 打開 。 （ 9） 電磁閥也是停車閥 。 泄漏量太大 ， 則發(fā)動機減速性差并造成怠速不穩(wěn)定 ； 泄漏量太小 ， 則發(fā)動機加速性差并容易造成“失速”現(xiàn)象 。當(dāng)節(jié)流軸完全關(guān)閉時 ， 節(jié)流軸里面仍有少量的燃油流過 ， 其目的是保證特殊工況下有足夠的燃油潤滑和冷卻噴油器 。 VS 全程調(diào)速器可保持發(fā)動機在怠速到額定轉(zhuǎn)速任一轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運轉(zhuǎn) ， 只要司機手動調(diào)速桿控制在不同的位置 ， 即可調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速 。 帶有 VS 全程高速器的 PT 泵 ， 兩極調(diào)速器的油門軸處于最大開度并固定不動 ， 從兩極調(diào)速器來的燃油流經(jīng) VS 全程調(diào)速器后才到電磁閥 ， 再去噴油器 。 在最低、最高轉(zhuǎn)速之間兩極調(diào)速器不起作用 ， 發(fā)動機的供油量由司機調(diào)速桿控制 。 （ 5） 磁性濾清器裝有永久磁性的濾網(wǎng) ， 過濾齒輪泵工作時產(chǎn)生的鐵屑或雜質(zhì) 。 （ 3） 齒輪泵是普通低壓 的齒輪泵 。 另外特殊發(fā)動機還配有 AFC 冒煙限制器、EFC 電子調(diào)速器、 ASA 空氣信號衰減器等 ， 如圖 1. 2 康明斯發(fā)動機燃油系統(tǒng)的分類和特點 5 圖 1 PT 燃油系統(tǒng)示意圖 （ 1） 油箱作為發(fā)動機燃料儲備部件 ， 處在發(fā)動機的最底部位 ， 一般 有排油閥、通氣孔、回油孔、吸油孔、加油孔等附件 。 PT 燃油系統(tǒng)的基本組成是油箱燃油濾清器、 PT 燃油泵、低壓輸油管、噴油器、搖臂、推桿、噴油凸輪和回油管等組成 。 PT 燃油泵根據(jù)發(fā)動機的不同轉(zhuǎn)速調(diào)整出適當(dāng)?shù)娜加蛪毫?P， 在該轉(zhuǎn)速噴油器確定的有效時間 T 內(nèi)流入噴油器的油杯 。 康明斯 PT結(jié)構(gòu)及工作原理 康明斯發(fā)動機使用的 PT 燃油系統(tǒng)是根據(jù)粘性流體在管道及縫隙中流動壓力變化的基本規(guī)律 ， 粘性流體經(jīng)小孔口的自由流出現(xiàn)象而設(shè)計的 。 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 2 康明斯發(fā)動機燃油系統(tǒng)的分類和特點 康明斯燃油 泵 → 康明斯專利產(chǎn)品 PT（ 壓力 時間 ） 燃油器 （ 應(yīng)用于康明斯全部生產(chǎn)線 ） → 康明斯第一個電控燃油系統(tǒng) （ CELECT） → 蓄壓共軌 （ CAPS） 燃油系統(tǒng) → 康明斯共軌燃油系統(tǒng) （ CCR） → 與瑞典斯堪尼亞公司合作開發(fā)出超高壓噴射系統(tǒng) （ XPI）。 額定功率 ： 用數(shù)字表示 ， 有以下情況 ： 汽車、公共汽車、農(nóng)業(yè)、工程、發(fā)電站 ， 可用馬力表示、也可省略 。 應(yīng)用符號 ： 用字母表示柴油機的用途 。 無字母組者為自然1 緒論 3 吸氣 。 其中對 B、 C 系列須加上汽缸數(shù) ， 如 4B、 6C。 康明斯柴油機編號規(guī)則康明斯柴油機的型號由以下 幾 部分組成 。 可廣泛應(yīng)用于輕、中、重型載重汽車、中高級城際客車、大中型公交客車、工程機械、發(fā)電機組、船用主輔機、農(nóng)業(yè)機械等領(lǐng)域 。 歷經(jīng) 30 多年的發(fā)展 ， 康明斯已經(jīng)成為中國發(fā)動機產(chǎn)業(yè)的有機組成部分 ， 通過合資 /獨資生產(chǎn)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓 ， 為中國發(fā)動機產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化作出了 一定 的貢獻 。 2020 年度康明斯在 我國 營業(yè)額連續(xù)第三年超過 10 億美元 ， 是康明斯全球規(guī)模最大、增長最快的海外市場之 一 。 康明斯公司對中國大陸的經(jīng)濟發(fā)展充滿信心 ， 因此于 1997 年將東亞地區(qū)的總部設(shè)在北京 ， 統(tǒng)籌管理康明斯在中國大陸、臺港澳地區(qū)和蒙古的業(yè)務(wù)發(fā)展 ， 是最早在京設(shè)立地區(qū)總部的跨國公司之 一 。 康明斯在中國大陸建立了由 十個區(qū)域服務(wù)中心和 200 多家授權(quán)經(jīng)銷和服務(wù)商組成的售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò) 。 康明斯在 我國 投資逾兩億美元 ， 作為中國柴油機行業(yè)最大的外國投資者 ， 康明斯在中國擁有 13 家合資和獨資制造企業(yè) ， 生產(chǎn)發(fā)動機、渦輪