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隨著國(guó)Ⅳ 排放標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)內(nèi)落地，國(guó) Ⅴ 排放在各地陸續(xù)推行之中，緊隨減排之風(fēng)，另一股提倡高效、快速物流的浪潮又接踵而來(lái)，催生了市場(chǎng)對(duì)大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的需求，國(guó)內(nèi)的半掛牽引車迅速進(jìn)入到400馬力的時(shí)代。今天小編帶領(lǐng)大家看看，基于歐Ⅵ開(kāi)發(fā)的大馬力聯(lián)合動(dòng)力6K系列發(fā)動(dòng)機(jī)。
聯(lián)合動(dòng)力6K系列發(fā)動(dòng)機(jī)是玉柴與奧地利AVL聯(lián)合以DD13/15為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)，目前主打K12、K13系列產(chǎn)品，排量從10L~13L，適用柴油/LNG/CNG/甲醇等單一燃料和雙燃料，排放可滿足歐Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)。6K系列發(fā)動(dòng)機(jī)推出之初，提出了“最適合中國(guó)使用條件”的概念，一方面是適應(yīng)國(guó)內(nèi)特殊工況和駕駛習(xí)慣，另一方面就是針對(duì)未來(lái)排放標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)和大馬力的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。那么在具體的技術(shù)上聯(lián)合動(dòng)力6K系列發(fā)動(dòng)機(jī)究竟做了哪些改進(jìn)？
耐爆壓設(shè)計(jì)----未來(lái)可直接升級(jí)成歐Ⅵ
從目前標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，國(guó)Ⅳ階段的發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)耐爆發(fā)壓力需達(dá)到160~180 bar，國(guó)Ⅴ則需要達(dá)到180~200 bar，而未來(lái)要達(dá)到歐Ⅵ排放標(biāo)準(zhǔn)，缸內(nèi)耐爆壓要達(dá)到200~220 bar，這對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和用材是極大的考驗(yàn)。耐爆壓設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性工程，發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體、缸蓋、曲柄連桿機(jī)構(gòu)和配氣機(jī)構(gòu)都要進(jìn)行耐壓設(shè)計(jì)。具體來(lái)看，6K發(fā)動(dòng)機(jī)缸體采用對(duì)稱式設(shè)計(jì)，通過(guò)鑄鐵加強(qiáng)板加強(qiáng)，集成封水圈設(shè)計(jì)，提高缸套強(qiáng)度及抗變形能力。
曲軸采用高強(qiáng)度鍛鋼，全活塞鋼環(huán)可大幅降低磨損及變形。配氣機(jī)構(gòu)采用高強(qiáng)度凸輪軸及大角度氣門設(shè)計(jì)，使耐磨性好且接觸應(yīng)力降低，承壓能力更大。這樣一來(lái)，6K發(fā)動(dòng)機(jī)耐爆壓可達(dá)到220bar，同步于歐洲歐Ⅵ發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品，潛力巨大。將來(lái)用戶需要升級(jí)時(shí)，不用更換或改變發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，不用擔(dān)心排放標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)帶來(lái)的換車壓力了。
逆流冷卻技術(shù)----高效保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)
前面提到發(fā)動(dòng)機(jī)的耐爆壓設(shè)計(jì)，其實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋是重要的一環(huán)，由于缸蓋安裝在缸體的上部，從上部密封氣缸并構(gòu)成燃燒室。它經(jīng)常與高溫高壓燃?xì)庀嘟佑|，因此承受很大的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。
逆流冷卻技術(shù)（Top-DownCooling）采用自上而下的冷卻方式，與傳統(tǒng)的自下而上式和分層式冷卻技術(shù)相比，水是從缸蓋流入缸體進(jìn)行冷卻，流速更高，冷卻效率也更高，尤其能夠更好對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋進(jìn)行保護(hù)。
采用Top-DownCooling自上而下冷卻技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)，缸蓋溫度較采用傳統(tǒng)冷卻技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)降低15℃以上，這樣可大幅降低發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋等核心零件的溫度敏感性、材料機(jī)械強(qiáng)度熱衰退性明顯下降，對(duì)整機(jī)剛度、燃燒及適應(yīng)不同溫度工作能力均有明顯提升，同時(shí)也能承受更高的爆發(fā)壓力。
壓縮式缸內(nèi)制動(dòng)技術(shù)---提高用車安全
考慮到國(guó)內(nèi)的道路狀況，尤其在西南以及秦嶺地區(qū)，坡段較多，再加上國(guó)內(nèi)司機(jī)往往喜歡超載駕駛，對(duì)車輛的制動(dòng)安全是極大的考驗(yàn)。
對(duì)此，6K產(chǎn)品采用排氣蝶閥+壓縮式缸內(nèi)制動(dòng)，也是當(dāng)前國(guó)際高制動(dòng)功率的主流路線，相比國(guó)內(nèi)大量使用排氣蝶閥制動(dòng)以及排氣蝶閥+緩釋泄氣式缸內(nèi)制動(dòng)，制動(dòng)效能大大提升，制動(dòng)功率高達(dá)25kW/L，極大提高了安全性能。壓縮式缸內(nèi)制動(dòng)的原理很簡(jiǎn)單，就是通過(guò)操作排氣門，將發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)抽至真空狀態(tài)，產(chǎn)生負(fù)功。這種形式的制動(dòng)器結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，但制動(dòng)效果是最好的。
合理使用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，對(duì)節(jié)省車輛的運(yùn)營(yíng)成本有很大好處，使用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)可明顯減少剎車的使用次數(shù)，減少制動(dòng)摩擦片和輪胎磨損。同時(shí)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)可以提高對(duì)車輛下坡的速度控制，運(yùn)輸?shù)男室驳玫接行У奶嵘?。再有，使用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)是不會(huì)噴油做功的，還可以達(dá)到節(jié)油的效果。
頂置凸輪四氣門技術(shù)---強(qiáng)勁動(dòng)力的保障
我們可以把氣門想象成一個(gè)人的肺，當(dāng)我們進(jìn)行運(yùn)動(dòng)就需要大量呼吸氧氣并排出CO2，健康的肺是決定我們運(yùn)動(dòng)能力的基礎(chǔ)。發(fā)動(dòng)機(jī)也是如此，一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣的效率是決定其性能好壞的重要因素，由于在發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)活塞的運(yùn)動(dòng)速度是非?？斓模诿糠昼?000r/min的轉(zhuǎn)速下，發(fā)動(dòng)機(jī)完成每一次進(jìn)氣或排氣的時(shí)間只有0.04秒，要想在這么短的時(shí)間內(nèi)吸進(jìn)或排出更多的氣體，就要增大進(jìn)、排氣的有效面積。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上常見(jiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)都是2或3氣門，然而隨著市場(chǎng)對(duì)于大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)需求增多，發(fā)動(dòng)機(jī)功率的不斷提升，這種結(jié)構(gòu)就難以滿足油耗低、排放少的要求了。
四氣門發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)、排氣門都增加到兩個(gè)，這樣氣體流通面積更大，進(jìn)入氣缸中的空氣越多，燃燒就更充分，效率就更高，在更省油的同時(shí)，也為發(fā)動(dòng)機(jī)功率的進(jìn)一步提升奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?；剡^(guò)來(lái)再說(shuō)頂置凸輪，通常發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸安裝位置有下置、中置、頂置三種型式，頂置凸輪軸是將凸輪軸放置在氣缸蓋內(nèi)，燃燒室之上，這樣可以直接驅(qū)動(dòng)搖臂、氣門，而不必通過(guò)較長(zhǎng)的推桿傳動(dòng)。盡管頂置凸輪軸會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，但相應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的部件要少得多，因此顯著減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)重量，同時(shí)也提高了傳動(dòng)效率、降低了工作噪聲。
模塊化設(shè)計(jì)----增強(qiáng)功能降低維修難度
模塊化革命由美國(guó)掀起，很快席卷制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，在發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域掀起熱潮
相對(duì)較晚，而國(guó)內(nèi)在這一領(lǐng)域?qū)儆趧倓偲鸩诫A段。模塊化用形象一點(diǎn)的方式來(lái)比喻，就好像“搭積木”，將原來(lái)的一個(gè)整體分拆為各個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，或者將某些零散功能集成為獨(dú)立化的個(gè)體，然后與主體拼接起來(lái)。模塊化的目標(biāo)就是提高產(chǎn)品可靠性、便于后續(xù)維護(hù)保養(yǎng)，通過(guò)專業(yè)的模塊化生產(chǎn)還能降低產(chǎn)品的成本。
6K也是國(guó)內(nèi)較早一批采用模塊化設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品，模塊化部件主要包括一體式機(jī)油冷卻器、進(jìn)氣管集成式缸蓋、頂置單凸輪配氣機(jī)構(gòu)、集成式前端輪系等。重點(diǎn)是提高產(chǎn)品可靠性、應(yīng)用熱管理技術(shù)、改善維修便利性、降低維護(hù)成本。比如一體式的機(jī)油冷卻器，集成了機(jī)濾、水泵、節(jié)溫器于一體，結(jié)構(gòu)緊湊、功能強(qiáng)大，巧妙的進(jìn)出水布置使得機(jī)油冷卻器冷卻效率更高、水流阻力更低。
通過(guò)上述5大技術(shù)特點(diǎn)以及其他技術(shù)的應(yīng)用，確保了聯(lián)合動(dòng)力6K發(fā)動(dòng)機(jī)在保持強(qiáng)勁動(dòng)力的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)油、耐久可靠，還兼顧了安全性和未來(lái)排放升級(jí)的需求。
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