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公路工程机械用柴油机的发展形式分析

2009年09月24日 11:43中国机床商务网点击:2479

  近年来,随着电子、激光和计算机技术的迅速发展和应用,公路工程机械用柴油机在结构与性能等诸方面也有了新的发展。

  一、公路工程机械用柴油机的特点

  公路工程机械几乎是100%的利用柴油机为其动力装置,其中水冷四冲程型占绝大多数,只有少数的公路工程机械,如振动压路机采用风冷或二冲程柴油机。尽管风冷式柴油机具有对环境温度的适应性强、适合缺水地区使用等优点;二冲程柴油机具有运转平稳、结构简单、维修简便等优点;但比较起来,水冷四冲程柴油机具有的冷却效果好、使用可靠、工艺性好等优点,使其在公路工程机械应用中占绝对优势。从燃烧室结构形式来看,柴油机常用的燃烧室有五六种之多。由于直接喷射式燃烧室具有形状简单、结构紧凑、散热面积小、热效率高、燃料经济性好、启动容易等优点,因此它已成为公路工程机械用柴油机燃烧室的主要形式。特别是小缸径、小功率的柴油机更是如此。
  目前,公路工程机械用柴油机的功率范围在不断扩大,在11~600千瓦之间。其中应用较多的集中在45~300千瓦之间。考虑到公路工程机械的工作条件复杂、恶劣、负荷变化大,因此装用的柴油机的额定功率均有适当的功率储备,通常为10%左右。

  此外,鉴于公路工程机械作业时的工作阻力大、运行速度低的特点,宜采用扭矩大、转速低的柴油机。目前公路工程机械用柴油机的额定转速一般1500~2000r/min,适应性系数为1.30~1.70之间。鉴于上述原因,目前常用的公路工程机械用柴油机的扭矩较大,就常用的功率范围而言,其扭矩值为294~2940牛·米,其扭矩储备系数为1.15~1.25,少数的为1.30。

  由于公路工程机械都是在野外作业,使用条件十分恶劣,作业对象常是坚硬的土石方,作业环境多半是尘土飞扬,气温变化大,机械的维护条件差,因此,对公路工程机械用柴油机的可靠性和耐久性提出了严格的要求。目前各生产厂家通过优化设计,精心选择结构与零件材质;采用新工艺提高产品的加工质量与装配质量;通过可靠性试验等手段,使柴油机的机械负荷与热负荷留有适当的储备,耐久性指标达到10000小时,个别的可达20000~25000小时。

  就地理区域来说,公路工程机械用柴油机的使用范围广,海拔位置相差5000米,气温相差80℃,沿海与高原、沙漠的湿度相差很大。针对如此多变的公路工程机械作业环境,各生产厂家在柴油机上采用了进气系统与燃烧室预热装置、冷却液加热与恒温调节器、冬季用蓄电池、废气涡轮增压等措施,提高公路工程机械用柴油机对使用条件的适应性。

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