专利名称：2.8升高压共轨电控柴油机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高压共轨电控柴油机。
技术背景柴油机电子控制技术始于20世纪70年代，20世纪80年代以来，英国卢卡斯公司、 德国博世公司、奔驰汽车公司、美国通用的底特律柴油机公司、康明斯公司、卡特彼勒 公司、日本五十铃汽车公司及小松制作所等都竞相开发新产品并投放市场，以满足曰益 严格的排放法规要求。由于柴油机具备高扭矩、高寿命、低油耗、低排放等特点，柴油机成为解决汽车及 工程机械能源问题最现实和最可靠的手段。因此柴油机的使用范围越来越广，数量越来 越多。同时对柴油机的动力性能、经济性能、控制废气排放和噪声污染的要求也越来越 高。依靠传统的机械控制喷油系统已无法满足上述要求，也难以实现喷油量、喷油压力 和喷射正时完全按最佳工况运转的要求。近年来，随着计算机技术、传感器技术及信息 技术的迅速发展，使电子产品的可靠性、成本、体积等各方面都能满足柴油机进行电子 控制的要求，并且电子控制燃油喷射很容易实现。经过多年的研究和新技术应用，柴油机的现状已与以往大不相同。现代先进的柴油 机一般采用电控喷射、高压共轨、涡轮增压中冷等技术，在重量、噪音、烟度等方面己 取得重大突破，达到了汽油机的水平。随着国际上日益严格的排放控制标准(如欧洲IV、 V标准)的颁布与实施，无论是汽油机还是柴油机都面临着严峻的挑战，解决的办法之 一是采用电子控制燃油喷射的技术。现在，柴油机电子控制技术在发达国家的应用率已 达到60%以上。发明内容本实用新型的目的是提供一种能与总质量大于3.5吨的各类卡车配套，排放满足 国家现行标准限值的低污染高压共轨电控柴油机。 具体的结构改进方案如下2.8升高压共轨电控柴油机，包括机体、气缸盖、活塞和曲柄连杆机构、配气机构、进排气系统、燃油供给系统、电控系统、润滑系统、冷却系统、起动装置、电气系统，其形式为直列、四缸、四冲程、水冷、直喷、涡轮增压中冷、高压共轨、电控。所述机 体为龙门式结构、压装钢制薄壁镀铬干式缸套(缸套厚度0.8 1.2111111)，采用薄壁铸造; 气缸盖采用横流式进排气道布置方案，8气门和涡流进气道；活塞燃烧室为圆形縮口哑 铃结构，活塞第一道气环槽镶耐热合金铸铁环，裙部中途变椭圆，采用活塞冷却喷嘴对活塞内腔喷油冷却；采用新结构活塞环、钢制油环；曲轴采用合金钢精密锻造，并对表 面作软氮化处理(氮化层厚度为0. 01 0. 5mm),设置4个平衡重，主轴径尺寸分组装配； 曲轴皮带轮兼为扭振减振器；采用了金属层迭方式气缸垫；供油系统中的燃油泵采用电 控高压泵，喷油器采用电控喷油器；进气采用废气涡轮增压中冷。所述机体缸径(缸套内径)d>90 d)96mm，分4个尺寸组，钢制薄壁镀铬干式缸 套厚度为0.8 1.2mm，缸心距为102 110mm,主轴承孔(不带轴瓦)4> 72 小76mm， 分2 4个尺寸组与曲轴进行配瓦装配；缸体总高为270 276mm，气缸孔中心线与主 轴承孔中心线不在一个平面，偏置l 3mm;无水套钻孔通流技术。所述气缸盖高度为92 95mm，进、排气门中心连线距气缸中心线7 9mm，进、 排气门间距46 50mm，喷油器安装孔与垂直方向倾斜8° 12° 。所述活塞高度为90 94mm，压縮高度为50 54mm;活塞第一道气环槽镶耐热合 金铸铁环，环槽梯形夹角为12 18° ，活塞第二道气环槽的轴向宽度为2mm，第三道 油环槽轴向宽度为3 4mm;活塞销孔与活塞中心线不在一个平面，偏置0.7 lmm。 活塞裙部分4个尺寸组与气缸孔进行选配。所述活塞环采用三环结构，2道气环，1道油环。第一道气环采用双梯型球墨铸铁 环，梯形夹角为12 18。，宽度3 4mm，表面喷钼处理(厚度为0.1 0.3mm);第二 道气环采用外切台扭曲环，厚度2 3mm，宽度3 4mm，特种铸铁材料表面磷化处理； 组合油环厚度3 4mm，宽度2 3mm，钢制材料表面氮化处理(氮化层厚度为0.01 O.l腿)。所述连杆大头孔径(不带轴瓦)为小53 小59mm，小头孔径(不带衬套)为<1>35 4>39mm，大小头孔中心距为165 170mm。所述曲轴主轴径为4)68 4)72mm，分为3个尺寸组与机体上的主轴承孔进行配瓦 装配。连杆轴径为4)50 cl)56mm，曲拐半径为51 53mm。采用合金钢精密锻造，并对 表面作软氮化处理(氮化层厚度为0. 01 0. 5mm)，设置4个平衡重，平衡率达45 60%。本实用新型的有益技术效果是排量为2.8升，标定功率70 90kw，最大扭矩200 280Nm，适宜匹配轻型卡车、皮卡车、6米系列底盘和多功能车，排放可适应EUROIII标准。该机具有燃油消耗率低，动力性能优良，起动性能好、体积小、重量轻、可靠耐用 的卓越性能。
图l为本实用新型纵剖视图， 图2为本实用新型横剖视图， 图3为图2中A处放大图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。实施例参见图1、图2和图3， 2.8升高压共轨电控柴油机包括机体7、气缸盖6、活塞8 和曲柄连杆机构、配气机构、进排气系统、燃油供给系统、电控系统、润滑系统、冷却 系统、起动装置、电气系统；图1和图2中附图标记为进气门1，排气门2，电控喷油 器3,电热塞4，缸盖护罩5，气缸盖6，机体7，活塞8，曲轴皮带轮9， 10、杆10， 飞轮ll，曲轴12，涡轮增压器13，排气歧管14，推杆15，气缸垫16，进气歧管17， 气缸套18，挺柱19，凸轮轴20，电控喷油泵21，活塞冷却喷嘴22，机油泵总成23， 油底壳24，第一道气环25，第二道气环26，组合油环27。机体7材料采用灰铸铁，曲轴箱为龙门式，采用薄壁铸造，钢制薄壁镀铬干式缸套 18 (缸套厚度0.8 1.2mm);气缸排列为直列4缸，气缸径为cj>90 4>96mm，缸心距 为102 110mm，缸体总高为270 276mm;气缸孔中心线与主轴承孔中心线不在一个 平面，偏置l 3mm，可以有效降低发动机低速噪声；机体7火力面水套部分厚度13 18，气缸孔之间上部采用无水套钻孔通流技术，气缸孔结构刚性得到很大加强；主轴承 座A、 B、 C处的加强筋及辐板厚度也进行了加强，尽可能地减小了机体变形。气缸盖6也采用灰铸铁铸造，采用8气门，四个进气门l，四个排气门2，涡流进 气道，这样设计可以利用进气涡流有效促进缸内混合气的形成；喷油器3与垂直方向倾 斜10° 12°布置，有利于喷油器的油线分布均匀和缸内混合气的形成，使得燃烧更充 分；气缸盖6高度仅为92 95mm，降低了整机高度，使得整机结构更紧凑。如图1、 2、 所示。活塞8高度为90 94mm，压縮高度为50 54mm;活塞第一道气环槽镶耐热合金 铸铁环，为梯形环槽，梯形夹角为12° 18° 。耐热合金铸铁环槽可以降低磨损，梯形 环槽结构可以利用和活塞环间的相对运动有效清除积碳，使第一道气环25的使用寿命和可靠性大大加强。活塞第二道气环槽的轴向宽度为3 4mm，第三道油环槽轴向宽度为 2 3mm。并采用活塞冷却喷嘴对活塞内腔喷油冷却。连杆10大头孔径为56mm (不带轴瓦)，小头孔径为37mm (不带衬套)，大小头孔中 心距为165 170隱。活塞环采用三环结构，2道气环，1道油环。第一道气环25采用双梯型球墨铸铁环， 梯形夹角为12 18° ，宽度3 4mm，表面喷钼处理(厚度为0.1 0.3mm);第二道气 环26采用外切台扭曲环，厚度2 3mm，宽度3 4mm，特种铸铁材料表面磷化处理； 组合油环27厚度3 4mm，宽度2 3mm，钢制材料表面氮化处理(氮化层厚度为0.01 O.lmm)。配气机构采用正时齿轮传动。曲轴12主轴径为(J)68 4)72mm，分为3个尺寸组与机体上的主轴承孔进行配瓦装 配。连杆轴径为4)50 4)56mm，曲拐半径为51 53mm。采用合金钢精密锻造，并对表 面作软氮化处理(氮化层厚度为0.01 0.5mffl)，设置4个平衡重，平衡率达45 60%。 曲轴的前后密封均采用整体式橡胶骨架油封。曲轴皮带轮兼为扭振减振器。燃油供给系统采用泵、管、嘴结构，轴向柱塞VE分配燃油泵21把高压油通过高 压油管和双弹簧喷油器顺序喷入气缸，多余燃油经回油管返回油箱。进排气系统进气歧管14、排气歧管左右分置，进气采用涡轮增压中冷。空气经空 气滤清器后，再由涡轮增压器13增压，用中冷器冷却后进入进气管。润滑系统采用压力润滑与飞溅润滑相结合的方式；冷却系统采用缸体进水、缸盖出水的闭式强制冷却方式，根据冷却液温度分为大小循环；涡轮增压器13的中间体无水冷系统。起动装置减速型低速大扭矩起动电机。电气系统交流发电机、电热塞、机油压力报警、水温传感器和冷起动传感器。本实用新型提供的2. 8升高压共轨电控柴油机，满足国家已实施的排放标准GB17691-2001车用压燃式发动机排气污染物排放限值及测量方法GB 3847-2005压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气可见污染物限值及测试方 法。
权利要求1、2.8升高压共轨电控柴油机，包括机体、气缸盖、活塞和曲柄连杆机构、配气机构、进排气系统、燃油供给系统、电控系统、润滑系统、冷却系统、起动装置、电气系统，其形式为直列、四缸、四冲程、水冷、直喷、涡轮增压中冷、高压共轨、电控；所述机体为龙门式结构，所述气缸盖上设有横流式进排气道，活塞燃烧室为圆形缩口哑铃结构，活塞第一道气环槽镶耐热合金铸铁环，裙部中部为椭圆，活塞冷却喷嘴与活塞内腔对应；曲轴为合金钢精密锻件，曲轴上设置4个平衡重，曲轴皮带轮兼为扭振减振器；燃油供给系统中的燃油泵为电控高压泵，喷油器为电控喷油器；其特征在于A、所述机体缸套内径φ90～φ96mm，钢制薄壁镀铬干式缸套厚度为0.8～1.2mm，缸心距为102～110mm，主轴承孔φ72～φ76mm；缸体总高为270～276mm，气缸孔中心线与主轴承孔中心线不在一个平面，偏置1～3mm；B、所述气缸盖高度为92～95mm，进、排气门中心连线距气缸中心线7～9mm，进、排气门间距46～50mm，喷油器安装孔与垂直方向倾斜8°～12°；C、所述活塞高度为90～94mm，压缩高度为50～54mm；活塞第一道气环槽镶耐热合金铸铁环，环槽梯形夹角为12～18°，活塞第二道气环槽的轴向宽度为2mm，第三道油环槽轴向宽度为3～4mm；活塞销孔与活塞中心线不在一个平面，偏置0.7～1mm；D、所述活塞环采用三环结构，包括第一道气环、第二道气环，第三道油环；第一道气环材料为双梯型球墨铸铁，梯形夹角为12～18°，宽度3～4mm，表面喷钼厚度为0.1～0.3mm；第二道气环为外切台扭曲环，厚度2～3mm，宽度3～4mm；第三道油环为组合油环，厚度3～4mm，宽度2～3mm，钢制材料表面氮化层厚度为0.01～0.1mm；E、所述连杆大头孔径为φ53～φ59mm，小头孔径为φ35～φ39mm，大小头孔中心距为165～170mm；F、所述曲轴主轴径为φ68～φ72mm，连杆轴径为φ50～φ56mm，曲拐半径为51～53mm，曲轴材料为合金钢精密锻件，表面氮化层厚度为0.01～0.5mm，设置4个平衡重。
专利摘要本实用新型涉及2.8升高压共轨电控柴油机。包括机体、气缸盖、活塞和曲柄连杆机构、配气机构、进排气系统、燃油供给系统，其形式为直列、四缸、四冲程、水冷、直喷、涡轮增压中冷、高压共轨、电控。结构改进在于优化各机构，机体缸径(缸套内径)φ90～φ96mm，分4个尺寸组，缸体总高为270～276mm；气缸盖高度为92～95mm，进、排气门中心连线距气缸中心线7～9mm，进、排气门间距46～50mm，喷油器安装孔与垂直方向倾斜8°～12°等，本实用新型的有益技术效果是排量为2.8升，标定功率70～90kw，最大扭矩200～280Nm，适宜匹配轻型卡车、皮卡车、6米系列底盘和多功能车，排放可适应EUROIII标准。
文档编号F02F1/42GK201090302SQ20072004708
公开日2008年7月23日 申请日期2007年9月11日 优先权日2007年9月11日
发明者张应兵, 杜天保, 钱多德, 陈园明, 靳素华 申请人:安徽江淮汽车股份有限公司