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東風(fēng)天龍雷諾DCI,解放J6錫柴6DM,重汽A7D12發(fā)動機(jī)介紹

作者：程力專用汽車股份有限公司 瀏覽次數(shù)：12976 發(fā)布時間：2011-03-24 13:37:00

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A7 、J6、天龍的動力系統(tǒng)對比

    此三款車型可以選裝的配置比較多；所以在對比的時候，我們采用的是在類似的前提下做對比！

 

車型對比類別

車型

發(fā)動機(jī)

變速箱

驅(qū)動橋

東風(fēng)天龍

DCi11-375 共軌發(fā)動機(jī)

ZF 16S1650（超）變速箱

3.42  13噸單極減速橋

一汽J6

CA6DM2-39共軌發(fā)動機(jī)

12JS200TA（超）變速箱

4.11  13噸單極減速橋

重汽A7

D12.380 共軌發(fā)動機(jī)

HW20716A（AMT）變速箱

3.73  16噸單極減速橋

 

   針對09年的車型，我們重點(diǎn)放到重汽的D12發(fā)動機(jī)和一汽錫柴的6DM系列發(fā)動機(jī)，因為天龍的DCi11發(fā)動機(jī)算是已經(jīng)面世2、3年了，相對不少朋友有所了解。

   發(fā)動機(jī)的排量選擇都在11升的范圍內(nèi)，變速箱選擇是典型的多檔位變速箱，但因重汽的A7標(biāo)配是AMT ，所以在對比的時候相對有些朋友會覺得不太公平。因選擇的都是公路用車，所以對于驅(qū)動橋我們選擇較小速比的單極減速橋。

   好了，我們先從發(fā)動機(jī)的對比入手！

一、雷諾DCI11發(fā)動機(jī)

    DCI11東風(fēng)2002年從法國雷諾引進(jìn)的技術(shù)，該機(jī)排量為11.1升，功率覆蓋257 ~ 303kW(260-420馬力)，最大扭矩達(dá)到1870N.m, 排放達(dá)歐Ⅲ ,有歐Ⅳ的潛力,裝配東風(fēng)天龍高端重卡。

   早期的DCI 11發(fā)動機(jī)采用的是側(cè)置凸輪軸、單體氣缸蓋、2氣門結(jié)構(gòu)，當(dāng)改進(jìn)為共軌發(fā)動機(jī)后，升級為側(cè)置凸輪軸、整體氣缸蓋、4氣門結(jié)構(gòu)。我們重點(diǎn)在這里介紹采用共軌柴油噴射系統(tǒng)的DCI11發(fā)動機(jī)。

    DCI11發(fā)動機(jī)的扭矩曲線非常漂亮，在發(fā)動機(jī)怠速轉(zhuǎn)速狀態(tài)下就可以達(dá)到1400N.m的扭矩輸出峰值，這對其牽引能力的提高起到了關(guān)鍵性的作用。DCI11發(fā)動機(jī)的最大輸出扭矩與標(biāo)定輸出扭矩的比值為1.28左右，扭矩儲備系數(shù)在28％左右；雖然比較低，但是通過選配多檔位的變速箱進(jìn)行合理搭配，其在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速區(qū)的節(jié)油效果還是很明顯的。

1、DCI11 發(fā)動機(jī)采用的是龍門式氣缸體結(jié)構(gòu)，在其氣缸體底部裝有壓鑄鋁合金的加強(qiáng)板，側(cè)圍有弧形加強(qiáng)肋，增加缸體剛度，降低噪聲。

   此種缸體的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是剛度、強(qiáng)度較好、重量較輕，但是加工工藝性差，對日后維修上要求的技術(shù)高，缸體重復(fù)利用的次數(shù)相對少！

   2、由于采用雙級機(jī)油濾清器+離心式機(jī)油細(xì)濾結(jié)構(gòu)，相對過濾的效果較好，而且其注油道進(jìn)油方式采用中部進(jìn)油，設(shè)計上能更好的保證各運(yùn)動配合系統(tǒng)的充分潤滑。   采用了側(cè)置凸輪軸結(jié)構(gòu)，在氣缸蓋的配氣機(jī)構(gòu)供油方面也非常獨(dú)特，并沒有采用中空 的氣門推桿來作為供油的介質(zhì)，而是改由缸體油道直接通過氣缸蓋上的配氣機(jī)構(gòu)油道來進(jìn)行強(qiáng)制潤滑。

    這種結(jié)構(gòu)的直接好處是受凸輪軸磨損而導(dǎo)致配氣機(jī)構(gòu)潤滑效果差的影響較低，發(fā)動機(jī)的可靠性增大，但是高速時配氣機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性及正時的可靠性較差。

   3、DCI11發(fā)動機(jī)在活塞、缸套、連桿組件的設(shè)計也非常獨(dú)到，其活塞采用的是組合式活塞即鑄造合金鋼活塞頭部外加鋁合金活塞裙部。這種結(jié)構(gòu)可是使活塞承受更大負(fù)荷可靠性大大提高，但是要求發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)必須重新設(shè)計以應(yīng)對極高的發(fā)動機(jī)熱負(fù)荷?；钊鋮s為強(qiáng)制機(jī)油噴嘴冷卻！

       氣缸套則采用大部分柴油機(jī)選用的上定位濕式氣缸套結(jié)構(gòu)，氣缸套的外壁直接與冷卻液接觸。濕式缸套優(yōu)點(diǎn)是：氣缸套冷卻好；制造成本低；氣缸體鑄造工藝性好；缸心距短，曲軸不易彎曲。缺點(diǎn)是：氣缸體剛性差，容易變形，易漏氣、漏水；氣缸套外圓表面易產(chǎn)生穴蝕現(xiàn)象，一但上定位出現(xiàn)較大偏差易導(dǎo)致氣缸套出現(xiàn)支撐肩斷裂或從氣缸套阻水圈位置斷裂。

   4、DCI11發(fā)動機(jī)的連桿采用平切口鍛鋼連桿，小頭采用楔形結(jié)構(gòu)以增加承壓面積；中心距：228mm；采用12.9級高強(qiáng)度連桿螺栓，保證可靠聯(lián)接；利用連桿螺栓桿身凸臺定位。此平切口連桿優(yōu)點(diǎn)是定位可靠、結(jié)構(gòu)簡單，但是抗瞬時超負(fù)荷的能力有限。

  5、DCI11發(fā)動機(jī)的氣缸蓋為整體式氣缸蓋，因其包含4氣門結(jié)構(gòu)及內(nèi)藏水道、進(jìn)排氣通道及噴油器回油管路，雖剛度大，但是工藝性差，維修成本增加。

  6、水冷式機(jī)油散熱器暴露在缸體外側(cè)，其壓鑄鋁殼體還承擔(dān)了機(jī)油濾清器支座的功能并通過下部設(shè)置的電加熱裝置可以在發(fā)動機(jī)冷車狀態(tài)下為其冷卻液進(jìn)行加溫，達(dá)到快速熱車的效果！

   為了保證良好的冷卻效果，DCI11發(fā)動機(jī)采用了一體式的外置離心式水泵作為冷卻系統(tǒng)動力源，水泵由齒輪室的惰輪齒輪驅(qū)動。

   為了解決發(fā)動機(jī)較高熱負(fù)荷的散熱要求，DCI11發(fā)動機(jī)采用了分散收集式冷卻管路，使每個氣缸的內(nèi)部工作溫度都相對平均。較好的提高了發(fā)動機(jī)的可靠性。

 

二、錫柴CA6DM2-39發(fā)動機(jī)

    CA6DM2系列柴油機(jī)是一汽技術(shù)中心和錫柴廠聯(lián)合開發(fā)的重型車用發(fā)動機(jī)，通過國外設(shè)計工作室（STEYR-MOTOR、AVL等）的技術(shù)支持，也算是近年來“真正意義”上的自主開發(fā)的重型發(fā)動機(jī)該發(fā)動機(jī)采用了頂置凸輪軸四氣門技術(shù)，電控高壓共軌系統(tǒng)，同樣具有升級歐Ⅳ的潛力。

    CA6DM2系列發(fā)動機(jī)功率覆蓋范圍從350Ps到420Ps，最大扭矩1900Nm，后置PTO最大可提供1200Nm的動力輸出，中高速發(fā)動機(jī)可靠性極大的提高，是重型車相對的理想動力之一。

 

   CA6DM2-39發(fā)動機(jī)的最大輸出扭矩與標(biāo)定輸出扭矩的比值為1.215左右，扭矩儲備系數(shù)為21.4％，雖然其最大輸出扭矩可以達(dá)到1750N.m，但是其在800轉(zhuǎn)的輸出扭矩為1200N.m的數(shù)值要比天龍的DCI11小不少。

1、CA6DM2發(fā)動機(jī)的氣缸體同樣采用的是龍門式結(jié)構(gòu)，其高剛度設(shè)計通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)，大曲面加強(qiáng)肋的曲軸箱裙部，保證了發(fā)動機(jī)在正常狀態(tài)工作條件的高爆發(fā)壓力下發(fā)動機(jī)可靠性。因采用頂置凸輪軸結(jié)構(gòu)所以缸體的寬度有所收斂，整機(jī)布置的便利性增強(qiáng)。

發(fā)動機(jī)采用后置齒輪室結(jié)構(gòu)，有效的降低發(fā)動機(jī)的噪音，同時發(fā)動機(jī)整體可靠性有所提高。

 

 

 

 

 

2、CA6DM2 柴油機(jī)采用集成式冷卻、濾清模塊化設(shè)計，其機(jī)油感應(yīng)塞安裝在機(jī)油濾清器（鋁合金）支座上，雖然布置方式簡單，但是對發(fā)動機(jī)主油道的壓力測量方面則受到其支座內(nèi)部加工精度、清潔度的影響較大。

3、 CADDM2-39的活塞采用鑲嵌鎳鐵隔熱環(huán)的鋁合金活塞，優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)熱快、重量輕，對發(fā)動機(jī)的振動控制較好。缺點(diǎn)是強(qiáng)度低，一但發(fā)動機(jī)出現(xiàn)異常情況，很可能最先體現(xiàn)在活塞上！
4、 6DM2的發(fā)動機(jī)采用脹斷型斜切口鋸齒定位連桿。定位可靠（鋸齒接觸面大，貼合緊密），結(jié)構(gòu)緊湊，但齒距公差要求高，否則，會因個別齒脫空影響連桿組件的剛度，也會造成連桿大頭孔失圓。而且切口方向受到附加剪切力，導(dǎo)致連桿螺栓易剪斷，連桿蓋脫落會擊穿氣缸體。

4、CA6DM2-39發(fā)動機(jī)的經(jīng)典設(shè)計是頂置凸輪軸部分，設(shè)計理念和VOLVO的D12系列發(fā)動機(jī)類似，均采用后置齒輪室結(jié)構(gòu)；通過齒輪傳動帶動頂置凸輪軸運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣的好處是發(fā)動機(jī)在中高速的轉(zhuǎn)速區(qū)內(nèi)正時可靠性、發(fā)動機(jī)的整體壽命均有不同程度的提高。缺點(diǎn)是缸蓋的負(fù)荷大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝性差。為了解決缸蓋的剛度及熱負(fù)荷等問題，一汽創(chuàng)新的設(shè)計了雙層水套，并充分利用計算機(jī)仿真分析進(jìn)行改善。使其在正常工作的狀態(tài)下較大的避免了整體式氣缸蓋“鼻梁區(qū)”開裂問題，適應(yīng)低排放、低油耗的高負(fù)荷工作。

三、重汽D12.380發(fā)動機(jī)

    D12系列柴油機(jī)是中國重汽在WD618系列發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)上創(chuàng)新研制設(shè)計開發(fā)而成的。重汽通過與英國李卡多、日本電裝合作進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計，運(yùn)用了先進(jìn)的設(shè)計手段和測試方法，歷時3年的時間開發(fā)成功了D12系列發(fā)動機(jī)。

 D12.38發(fā)動機(jī)的扭矩曲線屬于一般情況，在發(fā)動機(jī)800轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速狀態(tài)下可以達(dá)到1250N.m的扭矩輸出峰值，發(fā)動機(jī)的最大輸出扭矩與標(biāo)定輸出扭矩的比值為1.25左右，扭矩儲備系數(shù)在25％左右；在選配重汽HW20716A變速箱的情況下倒是夠用。但是因為AMT的優(yōu)勢（理想換檔方式）影響下，可以在標(biāo)準(zhǔn)工況下達(dá)到合理匹配，保證較低的燃油消耗率。
1、 D12.38發(fā)動機(jī)還是沿用WD615系列的缸體結(jié)構(gòu)，隧道組合式氣缸體，此種缸體由高強(qiáng)度灰鑄鐵制造,以曲軸中心線水平分開成為上下兩部分,上部為機(jī)體、下部為曲軸箱。針對降低發(fā)動機(jī)噪聲了較大改動，為了改善發(fā)動機(jī)熱負(fù)荷做了重大改進(jìn)。整個機(jī)體剛度高,有利于整機(jī)的可靠性、使用壽命及降低振動和噪聲。  采用齒輪室后置模式，機(jī)體的前端與前罩殼連接,后端通過飛輪殼過渡板與飛輪殼（含后部齒輪室）連接。其優(yōu)點(diǎn)是剛度最好，主軸承座孔不易變形，，各缸主軸承孔同軸度易保證，制造方便，但質(zhì)量大、高度高、維修初期測量不方便。
2、 D12.38曲軸為鋼質(zhì)模鍛件,材料選用42CrHH鋼。曲軸經(jīng)軟氮化處理,有較好的疲勞強(qiáng)度和耐磨性。曲軸前后端各有一個齒輪, 曲軸前齒輪按規(guī)定加熱到190℃后用專用工具壓入曲軸，曲軸后齒輪通過飛輪殼螺栓連接在曲軸上。但是由于發(fā)動機(jī)采用的是單體氣缸蓋結(jié)構(gòu)，曲軸的總長度較長，易變形。

3、 D12.38發(fā)動機(jī)的潤滑系統(tǒng)基本上還是延續(xù)了WD615系列發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)，因發(fā)動機(jī)還是采用側(cè)置凸輪軸結(jié)構(gòu)，而且氣門推桿還是沿用的空心結(jié)構(gòu)，所以發(fā)動機(jī)的缸蓋潤滑方面，D12.38發(fā)動機(jī)的上部缸蓋部分潤滑系統(tǒng)會嚴(yán)重依賴凸輪軸部位的各配合部件的配合公差及發(fā)動機(jī)的整體機(jī)油壓力的穩(wěn)定。而且整體的可靠性會有所影響！
4、D12.38發(fā)動機(jī)采用的是鑲嵌鎳鐵隔熱環(huán)壓鑄鋁合金活塞（強(qiáng)制冷卻的內(nèi)置油冷通道活塞）、薄壁干式氣缸套、脹斷斜切口連桿。氣缸套與機(jī)體缸套承孔間為過渡（偏過盈）配合。氣缸套內(nèi)表面為特制的平臺網(wǎng)紋,對加快磨合和耐磨性能均有良好的效果。其優(yōu)點(diǎn)是：密封性好，氣缸體剛性好，不易變形。缺點(diǎn)是：
a 、制造成本增加：氣缸體內(nèi)孔、缸套外圓亦需精加工，且薄壁缸套剛性差，加工裝夾時易變形。
b、熱負(fù)荷增加：缸套外圓與氣缸體內(nèi)孔理論上是完全接觸，但加工誤差使之不可能完全接觸，因而散熱面  積小，影響缸套散熱，必然使氣缸體、缸套、活塞等熱負(fù)荷嚴(yán)重。（尤其是在二次維修的時候?qū)S修人員的素質(zhì)是有較高的要求，且對發(fā)動機(jī)的使用來講要嚴(yán)格執(zhí)行正規(guī)的保養(yǎng)制度）！

c、氣缸體鑄造工藝性差：水套封閉，去渣困難。

d：缸心距增加，曲軸易彎曲變形：水套封閉。
5、D12專用氣缸蓋，由含NiCr珠光體合金鑄鐵材料制成，一缸一蓋，采用4氣門進(jìn)排氣系統(tǒng)，中置噴油器使噴油分布更均勻，充氣系數(shù)更高，有效降低排放。氣缸蓋上進(jìn)排氣道分布于兩側(cè)。
    氣缸蓋上采用鑲?cè)雵娪妥煲r套結(jié)構(gòu)，對改善噴油嘴的散熱，提高噴油嘴的工作可靠性十分有利。冷卻水流進(jìn)入氣缸蓋后，全部通過鼻梁區(qū)的水腔，然后掠過噴油器襯套進(jìn)入機(jī)體內(nèi)的出水腔。由于冷卻水道布置合理，冷卻效果好。
   每缸一蓋，剛性好，制造容易，維修方便，但缸心距較長，曲軸容易彎曲。而且采用每缸一蓋的結(jié)構(gòu)對高壓共軌系統(tǒng)在回油方面的要求比較高，零部件多，且易出現(xiàn)燃油泄漏的問題，對整機(jī)的可靠性有所影響！
綜述：
     三款大馬力發(fā)動機(jī)在目前相對批量生產(chǎn)的情況下，各有優(yōu)缺點(diǎn)。在我國重型柴油機(jī)11-12L黃金排量上可謂算是新時代的典型的“三劍客”。只要廠商的保養(yǎng)維修技術(shù)力量跟得上，車主們自身的駕駛習(xí)慣、自主保養(yǎng)符合標(biāo)準(zhǔn)。其都可以列為國內(nèi)重型卡車首選的發(fā)動機(jī)！。

 

 
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