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隨著國Ⅳ 排放標準在國內(nèi)落地，國 Ⅴ 排放在各地陸續(xù)推行之中，緊隨減排之風，另一股提倡高效、快速物流的浪潮又接踵而來，催生了市場對大馬力發(fā)動機產(chǎn)品的需求，國內(nèi)的半掛牽引車迅速進入到400馬力的時代。今天小編帶領(lǐng)大家看看，基于歐Ⅵ開發(fā)的大馬力聯(lián)合動力6K系列發(fā)動機。
聯(lián)合動力6K系列發(fā)動機是玉柴與奧地利AVL聯(lián)合以DD13/15為基礎(chǔ)開發(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標準。6K系列發(fā)動機推出之初，提出了“最適合中國使用條件”的概念，一方面是適應(yīng)國內(nèi)特殊工況和駕駛習慣，另一方面就是針對未來排放標準升級和大馬力的需求進行設(shè)計。那么在具體的技術(shù)上聯(lián)合動力6K系列發(fā)動機究竟做了哪些改進？
耐爆壓設(shè)計----未來可直接升級成歐Ⅵ
從目前標準來看，國Ⅳ階段的發(fā)動機缸內(nèi)耐爆發(fā)壓力需達到160~180 bar，國Ⅴ則需要達到180~200 bar，而未來要達到歐Ⅵ排放標準，缸內(nèi)耐爆壓要達到200~220 bar，這對發(fā)動機整體結(jié)構(gòu)設(shè)計和用材是極大的考驗。耐爆壓設(shè)計是一項綜合性工程，發(fā)動機的缸體、缸蓋、曲柄連桿機構(gòu)和配氣機構(gòu)都要進行耐壓設(shè)計。具體來看，6K發(fā)動機缸體采用對稱式設(shè)計，通過鑄鐵加強板加強，集成封水圈設(shè)計，提高缸套強度及抗變形能力。
曲軸采用高強度鍛鋼，全活塞鋼環(huán)可大幅降低磨損及變形。配氣機構(gòu)采用高強度凸輪軸及大角度氣門設(shè)計，使耐磨性好且接觸應(yīng)力降低，承壓能力更大。這樣一來，6K發(fā)動機耐爆壓可達到220bar，同步于歐洲歐Ⅵ發(fā)動機產(chǎn)品，潛力巨大。將來用戶需要升級時，不用更換或改變發(fā)動機的結(jié)構(gòu)，不用擔心排放標準升級帶來的換車壓力了。
逆流冷卻技術(shù)----高效保護發(fā)動機
前面提到發(fā)動機的耐爆壓設(shè)計，其實發(fā)動機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)常與高溫高壓燃氣相接觸，因此承受很大的熱負荷和機械負荷。
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行冷卻，流速更高，冷卻效率也更高，尤其能夠更好對發(fā)動機缸蓋進行保護。
采用Top-DownCooling自上而下冷卻技術(shù)的發(fā)動機，缸蓋溫度較采用傳統(tǒng)冷卻技術(shù)的發(fā)動機降低15℃以上，這樣可大幅降低發(fā)動機缸蓋等核心零件的溫度敏感性、材料機械強度熱衰退性明顯下降，對整機剛度、燃燒及適應(yīng)不同溫度工作能力均有明顯提升，同時也能承受更高的爆發(fā)壓力。
壓縮式缸內(nèi)制動技術(shù)---提高用車安全
考慮到國內(nèi)的道路狀況，尤其在西南以及秦嶺地區(qū)，坡段較多，再加上國內(nèi)司機往往喜歡超載駕駛，對車輛的制動安全是極大的考驗。
對此，6K產(chǎn)品采用排氣蝶閥+壓縮式缸內(nèi)制動，也是當前國際高制動功率的主流路線，相比國內(nèi)大量使用排氣蝶閥制動以及排氣蝶閥+緩釋泄氣式缸內(nèi)制動，制動效能大大提升，制動功率高達25kW/L，極大提高了安全性能。壓縮式缸內(nèi)制動的原理很簡單，就是通過操作排氣門，將發(fā)動機氣缸內(nèi)抽至真空狀態(tài)，產(chǎn)生負功。這種形式的制動器結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，但制動效果是最好的。
合理使用發(fā)動機制動，對節(jié)省車輛的運營成本有很大好處，使用發(fā)動機制動可明顯減少剎車的使用次數(shù)，減少制動摩擦片和輪胎磨損。同時通過發(fā)動機制動可以提高對車輛下坡的速度控制，運輸?shù)男室驳玫接行У奶嵘?。再有，使用發(fā)動機制動時發(fā)動機是不會噴油做功的，還可以達到節(jié)油的效果。
頂置凸輪四氣門技術(shù)---強勁動力的保障
我們可以把氣門想象成一個人的肺，當我們進行運動就需要大量呼吸氧氣并排出CO2，健康的肺是決定我們運動能力的基礎(chǔ)。發(fā)動機也是如此，一臺發(fā)動機進排氣的效率是決定其性能好壞的重要因素，由于在發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)時活塞的運動速度是非常快的，在每分鐘3000r/min的轉(zhuǎn)速下，發(fā)動機完成每一次進氣或排氣的時間只有0.04秒，要想在這么短的時間內(nèi)吸進或排出更多的氣體，就要增大進、排氣的有效面積。目前國內(nèi)市場上常見的發(fā)動機都是2或3氣門，然而隨著市場對于大馬力發(fā)動機需求增多，發(fā)動機功率的不斷提升，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)動機的進、排氣門都增加到兩個，這樣氣體流通面積更大，進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，也為發(fā)動機功率的進一步提升奠定了堅實的基礎(chǔ)。回過來再說頂置凸輪，通常發(fā)動機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)動搖臂、氣門，而不必通過較長的推桿傳動。盡管頂置凸輪軸會使發(fā)動機的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，但相應(yīng)發(fā)動機的部件要少得多，因此顯著減輕了發(fā)動機重量，同時也提高了傳動效率、降低了工作噪聲。
模塊化設(shè)計----增強功能降低維修難度
模塊化革命由美國掀起，很快席卷制造業(yè)的各個領(lǐng)域，在發(fā)動機領(lǐng)域掀起熱潮
相對較晚，而國內(nèi)在這一領(lǐng)域?qū)儆趧倓偲鸩诫A段。模塊化用形象一點的方式來比喻，就好像“搭積木”，將原來的一個整體分拆為各個獨立的個體，或者將某些零散功能集成為獨立化的個體，然后與主體拼接起來。模塊化的目標就是提高產(chǎn)品可靠性、便于后續(xù)維護保養(yǎng)，通過專業(yè)的模塊化生產(chǎn)還能降低產(chǎn)品的成本。
6K也是國內(nèi)較早一批采用模塊化設(shè)計的發(fā)動機產(chǎn)品，模塊化部件主要包括一體式機油冷卻器、進氣管集成式缸蓋、頂置單凸輪配氣機構(gòu)、集成式前端輪系等。重點是提高產(chǎn)品可靠性、應(yīng)用熱管理技術(shù)、改善維修便利性、降低維護成本。比如一體式的機油冷卻器，集成了機濾、水泵、節(jié)溫器于一體，結(jié)構(gòu)緊湊、功能強大，巧妙的進出水布置使得機油冷卻器冷卻效率更高、水流阻力更低。
通過上述5大技術(shù)特點以及其他技術(shù)的應(yīng)用，確保了聯(lián)合動力6K發(fā)動機在保持強勁動力的同時，實現(xiàn)高效節(jié)油、耐久可靠，還兼顧了安全性和未來排放升級的需求。
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