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135系列柴油机在工程机械领域的应用和发展

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人气:-发表时间:2015-01-23 11:17【

1 应用

135柴油机是伴随着我国工程机械行业的发展而发展的。1964年,6135柴油机开始为国产T120推土机配试并通过整机鉴定;1969年又在国产第一台ZL40装载机配试成功。随着国民经济的发展,特别是1985年以后,“东风”135系列柴油机在工程机械领域的配套应用越来越广。目前主要配套应用有:装载机ZL40、50、60;压路机10~18t;推土机120~200HP(约90~150kW);汽车起重机QY12、16、20、25,其他还有平地机、轨道车和通井机等。

据统计,90年代以来,国内各类工程机械采用缸径在φ110~160mm的柴油机中,“东风”135系列柴油机市场占有率始终保持在60%以上水平,最高曾达73%。该系列柴油机质量稳定,能保持8000h以上的使用寿命(第一次大修期)。

2 改进和提高

“东风”135系列柴油机虽多次获得国家银质奖和节能产品称号,但从总体来说,其噪声,排放及防三漏等指标与国内外先进水平相比有一定的差距。由于受到原设计总体结构的限制(如采用隧道式机体、滚动轴承组合式曲轴、前端齿轮室布置方式等),对发动机控制噪声十分不利。此外,燃油系统也有待改进,以改善排放、燃油耗量、排气烟度和起动性能等。

近几年来,开展降噪攻关试验研究,并联合高等院校和研究所在降低结构辐射噪声和改善缸内工作过程以减少燃烧激励噪声两个方面下功夫,1998年取得突破性进展。135系列柴油机降噪综合技术措施从试验室转到生产线上进行验证以及投入小批量生产,经过国家内燃机质量监督检验中心对6135K—9a(配ZL50装载机等)的测试,柴油机噪声为116dB,小于117dB(A)国际限值。此外,由于在燃烧系统中采用了先进的缩口挤流燃烧室活塞,多喷孔喷油器和高质量高压油管,使烟度排放也有明显的改善,取得了降噪和改善排放的双重效果。

2 .1新一带G6135柴油机研制开发和投产

新一代G6135型柴油机是上柴公司于1998年正式推出的、专为工程机械开发的升级换代发动机。该机集40多年柴油机设计的制造经验,借鉴了Ricardo、AVL公司对135系列柴油机改进意见,吸取Caterpillar3306发动机的先进技术,在充分研究当代工程机械动力发展趋势的基础上,运用CAD、PDM现代方法开发设计了可以与原6125系列互换安装的新一代柴油机。现有自然吸气、增压两种机型、在技术上既注重继承性、又有很大的创新和发展。 G6135柴油机性能优越、噪声、排放、燃油消耗率低,可靠性高,配套适应性强;安装联接尺寸基本保持不变;外围配附件和相当数量的零件有较大的通用性,给生产组织和用户使用带来了方便。G6135柴油机在结构设计上体现了坚固、可靠、耐用。

2.2 G6135主要零部件及工作特点

2.2.1 机体

G6135柴油机由于采用整体式曲轴取代原135的组合式曲轴,机体作了较大的改进设计,其基本结构型式为龙门式,结构设计侧重于提高刚度,减轻重量和减少振动和噪声。结构设计上符合现代发动机机体的“刚性设计思想”,由此来降低整机噪声和提高发动机的工作可靠性。同时对机体的润滑系统和冷却系统作了较彻底的改进,减少了外接管路和零部件数量,使整机的外型更紧凑、合理。

2.2.2 曲轴

整体式曲轴采用材料牌号为QT850-3合金球墨铸铁。使零部件数量大大减少,重量减轻。G6135曲轴设计、研制符合现代发动机零部件“刚性设计思想”增加刚度,提高疲劳强度。

2.2.3 凸轮轴

G6135柴油机采用冷激合金铸铁凸轮轴取代原135的球铁等温淬火凸轮轴,除了在材料和热处理方面改进外,设计结构上也作了较大的改进,凸轮轴的相关零部件数量减少,凸轮轴总长缩短,重量减轻。该凸轮轴的设计思想是:在满足设计指标的前提下最大限度降低成本,并提高工作的可靠性。

2.2.4 润滑系统

G6135柴油机润滑系统在原135基础上作了改进,以满足主轴承采用滑动轴承后对润滑系统的要求,主要措施包括增加循环油路等。