CA6DM柴油机培训.ppt

1、1,CA6DM柴油机技术培训,一汽无锡柴油机厂销售公司,2,一、CA6DM柴油机产品概述 二、CA6DM主要性能参数 三、CA6DM结构特点及系统介绍 四、使用与维护,目 录,6DM2,6DM-24G（175kW/2200r/min、900Nm/13001500r/min）,5,一、CA6DM柴油机产品概述,6,概述 : CA6DM2柴油机是一汽集团公司为满足商用车对大马力发动机的配套要求，由一汽技术中心、一汽解放公司和锡柴厂共同进行全新开发，排量为11升的4气门重型柴油发动机。 6DM发动机采用世界上最先进的设计理念和设计方法，以及采用现代设计管理流程全程管理，具有3项发明专利和5项实用新型

2、专利的重型卡车和大型豪华客车专用发动机。 排放满足欧3法规，进一步可以满足欧4、欧5阶段的法规。功率覆盖范围从257kW（350Ps）到309kW（420Ps）。,概述,7,开发历程： 2005年5月-11月 市场分析调研，讨论确定柴油机的市场定位和开发目标，进行可行性方案认证。 2006年1月-2007年5月 完成了柴油机的总体概念设计、方案设计、图纸设计。 2007年7月15日首台CA6DM柴油机在一汽技术中心试验室响车成功。 2007年7月-2008年5月 性能和可靠性开发阶段。 2008年12月19日，通过江苏省经贸委组织的省级鉴定。 2009年2月进入三代可靠性开发。,开发历程,性能

3、优势: 奥神（6DM）发动机延续奥威（6DL）发动机四气门节油特性，配套德国BOSCH公司成熟电控共轨系统，喷射压力高，燃油雾化好，燃烧更充分。 奥神发动机低速扭矩大，最大扭矩达到1900N.m,加速瞬态响应性好，加速时间短，整车油耗低。 奥神发动机最高爆发压力达200bar，高于其他产品20%，高爆发压力有利于燃油高效燃烧，这是发动机省油的根本原因。,产品优势,与其它产品比较优势： 6DM2柴油机是为了满足国内重型商用车对272-309kW功率档次发动机更新换代的需要，采用欧美主流发动机最先进的技术，国内唯一采用顶置凸轮轴四气门结构，对称结构气缸体的开发的重型柴油机。该机拥有3项发明专利，5

4、项实用新型专利。排放起步国III，具备国IV、国V潜力。 目前国内272-309kW功率档次发动机大部分是九十年代甚至八十年代产品通过扩缸或增加冲程改进过来的，受生产线等各种因素影响，结构较落后，必然要牺牲一些方面的性能和可靠性。,产品优势,销售优势及产品买点： 高速重载更可靠 6DM发动机B10寿命达100万公里，树立国内重卡发动机寿命最高标准。锡柴奥神发动机额定转速1900r/min，活塞平均速度低于10m/s，国际上B10寿命在100万公里以上的重卡发动机额定转速均在2000r/min以下。 6DM发动机采用顶置凸轮轴滚轮结构（取消了推杆和挺柱），使结构更紧凑可靠，采用滚轮摇臂直接与凸轮

5、轴接触，承受力更大。 6DM发动机采用全对称结构气缸体，缸套变形更小。 6DM发动机采用全新开发的集成发动机制动，制动功率更大，刹车响应更迅速，行车更加安全可靠。,产品优势,6DM发动机排量大，柴油机通过有限元和CFD计算优化，相同功率下的热负荷和机械负荷降低，整机可靠性提高，延缓机油老化的速度，大幅延长了更换四配套和机油的周期，为用户节省了大量的开支。 6DM发动机核心运动部件：曲轴、轴瓦、活塞、缸套、活塞环、气门、减震器、空压泵等均采用国际专业零部件公司的产品。 6DM发动机通过英国Ricardo公司3000小时超速负荷强化试验标准验证；历经3000多小时台架耐久试验考核；整车数百万公里道

6、路试验。 发明专利：气缸盖弧形曲面中隔板、气缸盖弧形底板结构、气缸体内置通道曲轴箱通风结构和气门间隙自动补偿装置。,产品优势,高速重载更强劲 起步扭矩比同功率发动机提高30%，最大功率扭矩提高10%。 重载起步和提速超车更轻松，重载上坡使用档位比同类车型高1-2档，大幅提高整车运行效率。 匹配CA6DM2-42发动机6X4半挂牵引车重载100吨，连续换档加速0-70km/h，平均比同类车型快5秒；直接档加速40km/h到70km/h平均比同类车型快17秒。,产品优势,高速重载更节油 6DM发动机全新设计，同时经过CFD计算优化，各项结构匹配更合理。 6DM发动机延续奥威发动机四气门节油特性，配

7、套德国BOSCH公司成熟电控共轨系统，喷射压力高，燃油雾化好，燃烧更充分。 6DM发动机低速扭矩大，加速瞬态响应性好，加速时间短，整车油耗低。 6DM发动机最高爆发压力达200bar，高于其他产品20%，高爆发压力有利于燃油高效燃烧，是发动机省油的根本原因。,产品优势,高速重载更安全 650L/min大排气量双缸空气压缩机，采用发动机制动装置和排气制动确保了制动效率，充分满足重载制动的需求。 6DM发动机采用国际领先的压缩释放式制动技术，自主开发集成制动器，结构紧凑，整体性能好，国内自主开发采用压缩释放制动方式的发动机，与泄气制动相比制动功率提高34%，整车重载下坡时制动更安全，轻松实现重载安

8、全，并减少了刹车蹄片的磨损，降低更换频次；同时发动机制动时处于断油状态，可大幅降低油耗，节省大量的使用成本。 发明专利：发动机制动装置。,产品优势,维护保养更简单 整机95%以上的零部件均采用国内供应商生产的零部件，其中活塞、活塞环、轴瓦、增压器、滤清器、双缸空压泵、包括燃油系统等主要零部件，均由国外著名公司在国内本地化生产的供应商提供，具有较高的性价比。 机油耗0.1%，国内最低，有效延长保养周期，节省开支。 专用改装更方便 国内最大的PTO输出扭矩,后端飞轮壳上布置PTO 输出装置,输出扭矩 1200N.m,在国内同类机型中输出扭矩最大,可以满足12m3以上混泥土搅拌车的需要。,产品优势,

9、16,CA6DM配套一汽解放J6重型卡车,产品优势,17,二、CA6DM主要性能参数,18,CA6DM柴油机代号的含义,M系列,排放达到国标准,CA6DM柴油机主要性能参数,19,CA6DM柴油机主要性能参数,20,润滑系统参数 机油压力 怠速时（允许的最低压力） kPa 150 额定转速时（允许的最低压力） kPa 400 调压阀开启压力 kPa 480 机油滤清器旁通阀开启压力 kPa 100 机油冷却器旁通阀开启压力 kPa 300 机油泵在标定转速时流量 L/min 170 机油温度(标定转速时) 90110 油底壳容量(机油标尺”低”“高”) L 31.134.1 注意：对于新机或长

10、期不用的需要额外加入5升以充满滤清器等用,CA6DM柴油机主要性能参数,21,冷却系统参数 节温器 开启始点 83 全开 95 冷却液流量(调温器全开,柴油机转速为1900r/min) L/min 400 冷却液容量(仅柴油机) L 20 注意:为保护柴油机，您必须知道整车冷却系统的总容量，而该容量还取决于车辆散热器的容量，请参阅整车相关资料。,CA6DM柴油机主要性能参数,22,进排气系统参数 允许的最大进气阻力(指带空气滤清器芯) 厘米水柱(kPa) 60（6） 涡轮增压器出口允许的最大阻力 厘米水柱(kPa) 100(10) 中冷器允许的最大压力降 厘米水柱(kPa) 100(10) 空

11、滤器允许的最小流量 m3/h 2100 高原条件下的涡轮增压：柴油机在海拔高度低于2000m时其性能基本保持不变。柴油机在高于2000m的高原、丘陵地区运行时，其功率会降低，油耗亦会增加。高于2500m时,应采用特殊配置的涡轮増压柴油机,以保证柴油机运行的安全。,CA6DM柴油机主要性能参数,23,电气系统参数 推荐的最小蓄电池容量 195Ah 起动机 24V，7.5kW 交流发电机 28V，75A 机油压力传感器（主油道上） 报警压力0.070.007MPa 指示压力01MPa 水温传感器（节温器体上） 报警温度105107 指示温度值40120 气动断油器 24V，0.3A,CA6DM柴油

12、机主要性能参数,24,三、CA6DM结构特点及系统介绍,25,四气门缸盖，喷油器中央垂直布置 燃烧室对称设计，利于燃烧组织，降低排放 高效率的曲轴箱通风 胀断连杆 八平衡块高强度钢轴 顶置凸轮轴布置，提高配气机构刚度 与摇臂集成的发动机压缩制动，制动功率高,6DM发动机结构特点,26,鼓型曲轴箱，坚固降低噪声 外挂式独立机油冷却器，高效换热 进排气管异侧布置，利于整车匹配、进排气组织 采用BOSCH电控共轨燃油系统，更轻松实现严格排放法规 鼓型油底壳，利于整车匹配,6DM发动机结构特点,27,硅油减振器,空调压缩机,节温器,多锲皮带,交流发电机,水泵,进气接管,6DM柴油机外形图（前侧）,28

13、,油底壳,燃油滤清器,Bosch电控油泵,减速起动电机,机油标尺,油汽分离器,塑料罩盖,Bosch电控单元,Bosch油轨,6DM柴油机外形图（油泵侧）,29,双缸空气压缩机,离心式机油滤清器,主油道机油滤清器,机油冷却器体,增压器,隔热罩,6DM柴油机外形图（排气侧）,30,动力转向泵,飞轮,飞轮壳,6DM柴油机外形图（排气侧）,31,工程塑料气缸盖罩壳，可以有效减振降噪,6DM柴油机外形图（顶侧）,6DM柴油机主要结构介绍,32,顶置凸轮轴四气门配气机构,采用顶置凸轮轴，取消了推杆和挺柱，减少了推杆和挺柱磨损带来的风险。同时进排气门摇臂采用滚轮结构，大大的提高了承受力。整个系统的可靠性得到

14、大幅提升。,CA6DM2是国内第一家采用四气门顶置凸轮轴的重型车用柴油发动机；具有较好的经济性，较高的满足排放法规的潜力。,CA6DM2柴油机采用BOSCH公司的CPN2.2+电控喷油泵，高压油泵、喷油器总成等均同CA6DN1E3 型柴油机，具有较好的通用性、可靠性。,电控共轨系统,气缸盖具有双层水套结构，及弧形气缸盖底板、弧形气缸盖中隔板专利。冷却水在每缸下层水套中从进气侧流向排气侧后进入上层水套，然后从气缸后端流向前端。 双层水套结构及弧形气缸盖底板、弧形气缸盖中隔板专利，提高了气缸盖整体刚度，合理改善冷却水流向和流速，冷却更充分，结构更可靠，满足爆发压力200bar，缸盖不开裂,气缸盖,

15、标准配置自主知识产权的发动机制动装置，制动响应速度快，制动功率大，结构紧凑可靠，成本远低于进口件，在标定转速下制动功率达到180kW。,发动机制动装置,新型带气门避阀坑直喷燃烧室、振荡冷却活塞燃烧室中心配置 四个避阀坑中与发动机制动相对应的1个坑深度比其余3个要深以免发动机制动小凸轮压下该排气门时与活塞干涉,活塞,避阀坑,内冷油道,内冷油道进油口,斜切口涨断连杆,涨断连杆切口面贴合更可靠，受应力更全面，增加了连杆的可靠性。 斜切口减少爆发压力对连杆螺栓切口面的冲击力，提高了连杆螺栓的可靠度，提高连杆的整体强度。,继承了成熟的带排气放气阀的涡轮增压系统，空空中冷进气系统,涡轮增压系统,采用集成式

16、冷却、滤清模块化设计，其中机油滤清器、机油压力调压阀等均同CA6DN1柴油机机，具有较高的通用性。,集成式机油冷却、滤清模块设计,机体呈对称布置，合理布置曲轴箱通风位置，机体刚性更好，缸孔变形更小，可靠性更高,机体,采用专利设计全浮式结构设计、工程塑料气缸盖罩，采用、采用国际知名公司的配方材料，具有较好的耐高、低温性能和较好的冲击强度。 全浮式结构气缸盖罩壳使发动机具有更好的降噪效果，同时气缸盖罩壳具备重量轻的特点。,全浮式气缸盖罩壳,齿轮系,齿轮系采用后端轮系，直齿轮驱动。轮系的布置采用双排轮系，外排模数3.25,内排模数2.75。 由于采用顶置凸轮轴，从曲轴到凸轮轴之间共有三个中间齿轮，其

17、中叠齿轮和油泵正时中间齿轮安装在机体上，机体上的轮系驱动力通过安装在缸盖上的凸轮轴正时中间齿轮传递给凸轮轴正时齿轮，由于气缸垫在安装后厚度的变动，将对与凸轮轴中间正时齿轮啮合的齿轮间的齿侧间隙的变化，为保证齿侧间隙在允许的范围内，在凸轮轴正时中间齿轮轴上设计了偏心销结构，对齿侧间隙进行调整。,48,凸轮轴,凸轮轴齿轮,气门机构,摇臂机构,正时齿轮2,空气压缩机传动齿轮,正时齿轮1,中间复合齿轮,齿轮系,PTO输出装置,后端飞轮壳上布置PTO 输出装置,输出扭矩 达到1200N.m,是国内同类机型中最大,可以满足12m3以上混泥土搅拌车的使用。,50,CA6DM系统介绍 润滑系统,润滑系统,52

18、,图例说明 1、机油收集器总成 2、机油泵出油管 3、通往机油冷却器的机体上油道 4、通往离心式机油滤清器的油道 5、机油冷却器进油道口 6、由机油冷却器通往8的油道 7、通往机体主油道 8、通往油底壳的油道,润滑系统,53,机体主油道流向示意图,图例说明 1、机体主油道 2、通往活塞冷却喷嘴的油道（每缸1条） 3、润滑主轴承的油道(每缸1条) 4、机体前端连接主油道的横向油道 5、机体前端通往缸盖的油道 6、润滑喷油泵的油道 7、机体后端通往缸盖的油道 8、机体回油道(每缸1条),润滑系统,机体前端面,机体后端面,1、机体主油道 2、润滑曲轴主轴颈油道(共7个) 3、润滑齿轮轴的进油口 4、

19、润滑喷油泵的油道 5、机体后端的缸盖上油道 6、机体前端的横向油道 7、机体前端的缸盖上油道 8、通往活塞冷却喷嘴的油道(每缸1个),润滑系统,11,55,机油冷却器和全流式机油滤清器油路 （图例一) 1、从机体通往机油冷却器的油道入口 2、机油冷却器上油道 3、机油冷却器上油道通往机油冷却器芯的油道入口 4、旁通阀打开后的上油路 5、机油冷却器横向油路 6、通往全流式机油滤清器的油路 7、经滤清后从全流式机油滤清器出来的油路 8、流向全流式机油滤清器的横向油路 9、流向机体主油道和油底壳的油路 10、流向机体主油道的油路入口 11、调压阀打开时，通往油底壳的油路,（图例一),润滑系统,56,

20、机油冷却器和全流式机油滤清器油路(图例二) 1、从机体通往机油冷却器的油道入口 2、通往机油冷却器芯的油道 3、机油冷却器芯 4、机油冷却器芯内的油道 5、从机油冷却器芯冷却后出来的油路 6、流向全程式机油滤清器的油路 (即机油冷却器和全流式机油滤清器油路(图 例一)中的第8条) 7、流向全程式机油滤清器的油路的入口 8、从全程式机油滤清器滤清后流向机体主 油道的油路(即机油冷却器和全流式机油滤 清器油路(图一)中的第10条) 9、经全程式机油滤清器滤清后的油路 10、全程式机油滤清器的出油口,润滑系统,机油冷却器旁通阀关闭时 机油冷却器内的油路,机油冷却器旁通阀全打开时 机油冷却器内的油路,

21、润滑系统,58,机油冷却器调压阀关闭,机油冷却器调压阀打开,图例说明 1、滤清后流向机体主油道的油路 2、通向机体主油道的油道口 3、调压阀打开时流向油底壳的油道口,润滑系统,59,机油泵限压阀 1、机油泵出油管接头中通往机体的油道 2、机油泵限压阀打开时回到油底壳的油道,机油泵限压阀关闭,机油泵限压阀打开,润滑系统,润滑系统,图例说明 1、缸盖内的上油道 2、凸轮轴上瓦盖 3、摇臂轴压板螺栓 4、摇臂轴内的主油道,图例说明 4、摇臂轴内的主油道 5、排气门摇臂内润滑滚轮的油道 6、摇臂轴 7、排气门摇臂内的油道 8、调整螺栓-排气门摇臂 9、进气门摇臂内润滑滚轮的油道 10、进气门摇臂内的油

22、道 11、进气门摇臂调整螺栓,润滑系统,1、增压器进油管 2、增压器回油管 3、机油冷却器体,润滑系统,63,曲轴油道,润滑系统,64,冷却系统,冷却系统循环示意图,冷却系统,气缸体中的水路,气缸体与气缸盖连接处的水路,1、水泵出水口 2、机油冷却器腔 3、排气侧布水道 4、水套主进水道 5、第六缸排气侧补水口 6、缸盖上水道 (每缸1个),冷却系统,关闭(小循环),半开,全开(大循环),调温器工作过程,1、调温器 2、来自缸盖 3、流回水泵(小循环) 4、部分流回散热器 5、流入散热器(大循环) 6、部分流回水泵,冷却系统,发动机制动系统,CA6DM2柴油机发动机制动采用压缩释放式制动方式。

23、 当没有进行制动时，制动电磁阀断电关闭，图三黄色部分中无法充进机油，当发动机运行到制动桃尖位置时（即活塞接近上死点时），排气门桥顶块只需克服柱塞内弹簧力上行，此时凸轮轴上的制动桃尖无法反应至排气门上，发动机正常工作，原理图见图一、图二,发动机制动系统,机油通过排气门摇臂上的油道流入制动柱塞-排气门摇臂（见图三黄色部分），使柱塞腔充满机油。由于机油是不可压缩的，当发动机运行到制动桃尖位置时（即活塞接近上止点时），凸轮轴上的制动桃尖顶起排气门摇臂滚轮，制动排气门桥顶块在制动柱塞-排气门摇臂的作用力下顶开排气门，排出部分高压气体，活塞下行时，排气门关闭，发动机在整车传动系统的带动下作负功（相当于活塞

24、顶部抽真空），发动机转速越高，制动功率值越大。,当需要进行制动时，打开发动机制动开关，踩下制动踏板，ECU控制燃油系统停止供油。此时制动电磁阀通电打开，使摇臂轴内主油道与摇臂轴内副油道接通，,图三 制动系统工作示意图,发动机制动系统,电磁阀打开时油路示意图,发动机制动系统,73,四、CA6DM使用维护规范,74,CA6DM柴油机使用 柴油、润滑、冷却液选择,75,柴油的选用 柴油含硫量的高低直接影响柴油机的排放，柴油机使用的柴油含硫量应低于005； 柴油机使用的柴油应根据环境温度情况来确定牌号，在冬季气温低的环境下，应使用低凝固点的柴油，夏季则反之，柴油机采用的燃油规格应符合GB/T 1914

25、7-2003的规定，用户可按下表的推荐来选用；例如：环境温度为-27时，应选用-35号柴油。,柴油必须保持高度的清洁，不被灰尘杂质所污染，柴油注入燃油箱前应静置72小时以上并取用上层柴油，这对防止喷油泵柱塞早期磨损极为重要。,柴油选用,76,润滑油的选用 为确保柴油机的正常运行和长寿命、改善柴油机的排放。柴油机、增压器采用的机油应选用专用的CF-4以上级锡柴柴油机专用机油，根据气温情况选用一下粘度级柴油机机油： 使用地区 寒冷地区 一般地区(全年) 机油牌号 SAE 5W/30 SAE 15W/40 合适的机油粘度等级是根据柴油机冷态时最低的外界温度和柴油机运转时最高的外界温度来确定的。 使用

26、下表中最低温度栏的数据，以确定起动一台“冷透”的柴油机所需的润滑油粘度。 使用下表中最高温度栏的数据，以选择预期最高的运转温度的润滑油粘度。,润滑油选用,77,润滑油适用工作温度范围选择,润滑油选用,78,冷却液的选用 冷却液同燃油和润滑油一样，对柴油机同样重要。通过正确选用冷却液，并正确保养冷却系统可以避免许多与冷却系统相关的故障，如：柴油机过热、水泵泄漏、散热器堵塞和气缸套穴蚀等。CA6DN1系列柴油机必须使用冷却液！ 冷却液一般由三种成分组成：水(蒸馏水或去离子水)、添加剂和乙二醇。 乙二醇可以选用乙烯乙二醇或丙烯乙二醇，乙二醇应用于大多数常规繁重工作冷却液冷冻剂中。当乙二醇水混合比为1

27、：1时，乙烯乙二醇与丙烯乙二醇能提供相似的防沸腾和结冻的性能。冷却液的工作能力见下表,冷却液选用,79,冷却液使用注意事项 使用丙烯乙二醇时，不要使丙烯乙二醇浓度超过50，在需额外防止沸腾和结冻情况下，应使用乙烯乙二醇。 建议使用“锡柴牌”专用冷却液。使用“锡柴牌”专用冷却液已包含有水(蒸馏水或去离子水)、添加剂和乙二醇；冷却液的添加剂在冷却系统中能有效保护冷却系统的金属表面。 “锡柴牌”冷却液可全年保护柴油机从-45到108。在该规定的最低温度下不致冻结，最高温度下不致开锅。 冷却液每两年更换一次。,冷却液选用,80,CA6DM柴油机使用,81,新柴油机使用须知 汽车用新柴油机在最初的200

28、0km(约40h)内应限制柴油机转速不超过标定转速的80； 工程机械用柴油机，在最初的40h内，柴油机应在部分负荷下工作； 按日常维护保养规范进项日常维护； 新机使用后要检查油压表、温度表、报警指示灯和其它仪表，确保它们正常的使用； 对油底壳未注润滑油的应按规定加注润滑油； 如果冷却系统已注满冷却液，则需检查冷却液的性能，如果不符合，则应放出，重新加注符合要求的冷却液。,柴油机使用,82,柴油机的起动 使柴油机与传动装置脱离或者将变速箱置于空挡位置； 转动起动按钮起动柴油机； 为防止起动电机损坏并保护蓄电池，起动电机的啮合时间每次不得超过30秒，连续两次起动时间间隔至少2分钟； 油压表必须在起

29、动后15秒内显示读数； 柴油机冷起动后应缓慢增加转速，以确保轴承获得足够的润滑并使油压稳定； 在700-800r/min怠速运转3-5分钟再带负荷运转。,柴油机使用,83,低温起动 我厂柴油机一般情况下在-5以上温度不用任何预热措施可顺利起动，但在冬季气温低的情况下起动将随着气温的下降而变得困难。为此根据不同汽车的配套要求，我们在下列进气预热装置中选用一种作为柴油机冬季起动的进气加热措施。 空气加热器 空气加热器用电阻片来加热进入气缸的空气，以保证冬季-5-25环境下起动的顺利。该加热器为电阻丝形式，空气加热器消耗功率3.6kW。 起动前允许连续加热40秒（时间太长电阻丝易烧坏）；按动预热按钮

30、，指示灯亮，空气加热器通电加热，过40秒左右（不得超过50秒）。 此时空气加热器已加热到1000以上；关掉预热按钮迅速按下起动按钮，接通起动机电源，可使柴油机顺利起动。 6DM柴油机一般情况下冷起动采用空气加热方式。,柴油机使用,84,火焰预热装置 火焰预热装置是将柴油燃烧后的火焰直接喷入进气管以大幅度提高进气温度，使柴油机能在-5-40严寒条件下顺利起动的低温起动装置。火焰预热装置电磁阀额定电压24V，额定电流1.1A，预热塞额定电压24V，工作电流最大50A，持续电流19A。 在起动发动机前，先将钥匙插入并转到ON档。在完成预热后指示灯闪烁，告诉驾驶员预热完毕，即可按下起动按钮（START档）起动发动机，当发动机进入稳定运转后，驾驶员即应将钥匙开关退至起动前位置（ON档），停止火焰预热装置工作。,柴油机使用,85,火焰预热装置使用注意事项 1. 随着气温的降低，首先应检查您使用的燃油和润滑机是否符合本手册规定的低温油料。蓄电池也应采用相应的低温蓄电池。（普通电池在低温环境下放电能力将大幅下降不能保证正常起动）。 2. 按起动按钮的时间尽量不要超过30秒。如果在30秒内没有着火，可适当延长，但不应超过