3500B发动机结构

电喷发动 机结构介 绍.系列第一部分 3500B 介绍3500 系列发动机FIG. 11980 年开始投入生产的，用来替代已服役20 年D399 发动机。FIG. 13500B 系列发动机是 在发动机单缸功 率Production Date Product1980Phase 01985Phase 11988Phase 21995B Series2000B HD3500 发动机基础上设计 的；Maximum Rating100 kW/cyl.112.5 kW/cyl.125 kW/cyl.137.5 kW/cyl.150 kW/cyl.3500 系列发动机已被证明是非常成功的机型；而 列引进了先进的电喷技术，将为用户带来更大的收益；3500B 系FIG. 13500B 系列采用电子喷射技术和电子单体泵等先进技术， 因而具有： 更低的尾气排放； 较少白烟产生；提高燃油经济性和功率输出； 提高了诊断和检测性能；发动机规格FIG. 23508B 是双涡轮增压器，中冷，排量：34.5 L (2105 cu. In.) 冲程：170 mm ( 6.7 in )缸径：190 mm ( 7.5 in ) 额定功率：1500 HPV8 柴油发动机3508B 发电 机组FIG. 2有效功率 1482 BHp 1800rpm ( 备用发电机组）3508B 船机 有效功率FIG. 210001100 BHp 1600rpm 或1800 rpm1500 BHp 1925 rpm ( “E” Rating)FIG. 33512B 是四涡轮增压器，中冷，排量为51.8 升(3158 cu. In.) 冲程：170 mm ( 6.7 in )缸径：190 mm ( 7.5 in ) 额定功率：2250 HPV12 柴油发动机3512B 发电 机组FIG. 3有效功率 2168 BHp 1800rpmFIG. 33512B 船机是双涡轮增压器 有效功率 1500 1650 BHp 1600 rpm 1500 1650 BHp 1925 rpm (“A” “B” “C” Rating) 2100 BHp ( “D” Rating) 2250 BHp 1925 rpm ( “E” Rating)FIG. 43516B 是四涡轮增压器，中冷，排量为 69 升(4211 cu. In.) 冲程：170 mm ( 6.7 in )缸径：190 mm ( 7.5 in ) 额定功率：3500 HPV16 柴油发动机3516B 发电 机组FIG. 4有效功率 2876 BHp 1800 rpmFIG. 43512B 船机是双涡轮增压器 有效功率 2000 3000 BHp 1600 1925 rpm (“A” “E” Rating)所有的四冲程FIG. 43500B 系列发动机都是：60 ° V 型夹角 冲程：缸径：170 mm ( 6.7 in ) 190 mm ( 7.5 in )产品特点： 3500B 配有FIG. 5ADEMII ECMECM 提供精确的喷油时间和自诊断功能。 配置多种传感器和控制组件。 两个40 针接口EUI 电子单 体泵FIG. 5提高20% 的喷有压力 更好的燃油经济性 低排放第二部分组件和系统缸体：FIG. 63500B 系列发动机的缸体材料为灰铸铁合金。结构坚固， 重量较轻。 尺寸和规格与3500 系列接近， 60 V 型夹角。凸轮轴承孔 径加大； 曲轴轴承接 触面加固；FIG. 6主油道到活塞喷嘴和主轴承设计改变；曲轴:FIG. 7使用3500 系列发动机的标准曲轴，几十年的经验证明其 可靠耐用。 曲轴材料为锻钢，轴径感应沾火，精确动平衡设计。V-8 有5 个主 轴承，FIG. 7V-12 有7 个主轴 承，V-12 有 9 个主轴承。3508B 连杆轴径偏移量使点火平缓；设计。3512B 和3516B 没有此项曲轴油封:FIG. 83500B 使用液力曲轴油封，在前盖和飞轮壳处具有唇型 设计，有效防止机油泄漏。轴承:FIG. 9主轴承和连杆轴承利用多种材料特性结合而成； 钢背铝基，提供足够强度； 轴承表面是铅锡合金（外层）与铜压焊而成，提供足够 的耐磨性，延长使用寿命。活塞: FIG. 10有活塞头部和裙部两片构成。 钢质活塞头部具有足够强度承受高的负荷。 铝质裙部减轻重量并具有好的散热性，因而可以设计更 贴近缸套，减少缝隙，从而降低噪声。FIG. 10此外，活塞具有较深的燃烧室和较浅的顶 部间隙设计， 提高燃烧效率。扭矩提高23% ，油耗降 低 排放。5% ，并减少了燃烧室几何 中心和设计这种深坑式燃烧室与FIG. 11: EUI电子单体泵更加匹配；活塞的高度增加，提高了第一道环的位置，因而得到 更大的压缩，提高了燃烧室的气流，更易雾化，减少空气浪费，优化发动机性能。活塞总成 顺序阀在 压力达到:FIG. 12130 kPa 开启。能够让主油道的机油进入到活塞机油冷却通道之前，建立足够的油压。这将 保持怠速时压力，减少启动后的油压建立时间。 每个活塞有一个活塞冷却喷嘴：连杆:FIG. 13连杆材料采用锻钢，具有楔形结构，以保证连杆和活塞 在高负荷区域具有足够强度。 四颗连杆螺栓紧固连杆轴承，连杆轴承尺寸和强度都得 以增加。活塞销:FIG. 14活塞的头部和裙部有直径较大的浮动式活塞销连接。两 端有卡簧保持。缸套:FIG. 15可更换的湿式缸套；与活塞环和活塞配合精度高； 内表面高频沾火处理，提高耐磨性；表面纹理油控功能； 缸套上下端都有密封圈。缸盖:FIG. 16发动机每缸都有一个缸盖。每个缸盖有四个气门以及气 门导管，气门座。包括两个进气门和两个排气门。 缸盖由灰铸铁合金压铸而成。缸垫:FIG. 17每个缸盖与缸体之间由缸垫用于密封油、水、气。 多层材料压制而成，具有良好的耐磨性和耐高温性。凸轮轴:FIG. 183500B 系列的凸轮轴 比3500 系列的热处理渗碳钢的凸轮轴直径加大6MM。98MM的轴径使凸轮轴能承受更大的 喷油压力和更短的喷油时间。FIG. 18同时，喷油器凸轮的型线改变。喷油持续时间减少 1020% ；每缸有三个凸轮，一个是喷油器凸轮，两个是气门凸轮；左侧凸轮轴安装有正时齿轮。喷油泵组件 电子单体泵；摇臂轴孔径 加大；挺 柱 和 挺 杆 结 构 改 变。:FIG. 19支架:FIG. 20摇臂轴之架铸有弹簧支座。 弹簧辅助挺柱复位，不脱离凸轮轴表面。气门组件: FIG. 21每个缸的摇臂包括：进气门摇臂，排气门摇臂，喷油 器摇臂和支撑；两个气门之间有过桥。齿轮系: FIG. 23前齿轮室驱动机油泵，输油泵，辅助驱动，水泵和中期 水泵（如配备）； 斜齿接触面大，减小齿面压力和运转噪声； 曲轴齿轮经过渗氮处理，表面硬度高。后齿轮系FIG. 24: 用于驱动凸轮轴。 更高的强度来驱动更大的凸轮轴和气门组。 承受由于喷油压力增加带来的更高的负荷。 后齿轮系齿轮宽度增加。水套水冷却 系统FIG. 25:3500B 发动机有水套水中冷系统和独立中冷系统。 水套水冷却系统中，冷却液从水泵出来后进入机油冷却 器和中冷器，到达缸体、缸盖，经过节温器进入水箱。FIG. 25缸套上部的温度是最高的，此处的水套较狭窄。因此造 成冷却液流速较快，能够带走更多的热量。冷却液经过 缸套上部，流经缸盖；节温器室有 四个节温器。FIG. 25当冷却液低于开启温度时，节温器处于关闭状态，通 过旁通管直接到膨胀水箱和水泵；当冷却液温度达到开启温度，节温器打开，冷却液进 入水箱。水泵:FIG. 26水泵安装在发动机齿轮室右前侧的下部，由齿轮驱动。 铸铁壳体。独立中冷循环 系统FIG. 27:可以使进气温度冷却的更低，提高氧分子浓度来增加功率。 发电机组和车辆配置的中冷器内有防腐涂层； 船机配置的中冷器是铜-镍合金或铜壳达到防腐；FIG. 27独立循环中冷系统有单独的冷却水路。通过弯头到中冷 水泵，流经中冷器后到节温器。当低于节温器开启温度，冷却液流回水泵；达到开启温度后，冷却液流经水箱或其他冷却器。润滑系统:FIG. 283500B 系列发动机的润滑系统将清洁的机油送到发动机 的需要润滑的各个部分。FIG. 28齿轮式机油泵将机油从油底壳中抽出。机油泵带有过虑 网，并有安全阀，可以调节系统油压；然后进入机油冷却器，其上有旁通阀，当机油冷态时打 开，机油直接进入机虑；然后进入机虑，经过过滤后进入主油道和左侧的凸轮轴 机油通道。主油道的机 油：1 、润滑主轴 承；2 、涡轮增压 器；FIG. 283 、在缸体前后的两个顺序阀，将机油送到活塞冷却喷管。4 、进入右侧凸轮轴机油通道，和左侧凸轮轴通道机油一样， 润滑凸轮轴承后上至缸盖，润滑摇臂、摇臂轴等。空气进排气 系统FIG. 29: 3500B 发动机的进排气系统控制燃烧的进气量。系统包括： 中冷器和涡轮增压器。FIG. 29空气经过空滤，由涡轮增压器压缩后，经过中冷器冷 却后通过进气岐管、进气门进入燃烧室；燃烧后的废气经过排气门、排气歧管、涡轮增压器的 涡轮排出。FIG. 293500B 系列采用新型的进排气歧管。进气侧：中冷器和缸盖的通道较短，弯道平 缓，减少 能量损失。排气侧：流线型设计的排气歧管取代传统的 ，有利于排气完全，有效驱动涡轮。T型结构燃油系统:FIG. 30燃油从油箱泵出，先经过粗虑，输油泵，然后进入 冷却电子器件，燃油经过细虑，到达进油总管，再 分配 到各个喷油器。ECMFIG. 30燃油需求量为喷射的三倍，用于冷却喷油器。 多余的燃油回到回油总管，经过压力调节阀回到油箱。输油泵:FIG. 31输油泵由机油泵上的齿轮驱动；壳体为铸铁，铜质接头便于更换。泵体内有压力调节阀。第三部分电子组件FIG. 323500B 系列发动机在燃烧效率，经济性和排放控制方面取 得的进步，主要归功于发动机电子控制技术方面的提高。精确控制喷油 时间；FIG. 32提高20% 的喷油压力；发动机全程范围调速；冷态策略；扭矩修整；瞬态烟度限制；系统诊断；监控数据与诊断信息的通讯；FIG. 33ECM是控制发动机的计算机，个性 模块是控制计算机的 软件。二者缺一不可。它们一同构成 机控制和监视系统。 系统处理来自传感器的信息和操作者 的指令，并通过电子喷油器精确控制发 动机。ADEM II 电子发动除了连接FIG. 33EUI和传感器，ECM还要连接：电池，油门位置传感器，超越开关，发光二极管及超 速指示灯等。 CAT 数据链，连 接EMS ，ET和ECAP 等。FIG. 33ECM实时监测系统，所有的系统故障都会自动报告给操 作者。FIG. 33ECM的核心部分是微处理器， 需要有燃油冷却； （ADEMII)；需要两个23-27 伏直流电；40 针的用户接口；3500B 系列 发动机的FIG. 34EUI是机械电子单体泵，结合电子控制，泵和油嘴于一体。喷油的开始和终止由 作条件、负荷、速度和其他变化的条件决定。ECM根据操FIG. 34燃油始终连续流过电子单体泵，当 电（105 V ）时，喷油泵的泄油孔 关闭，建立油压并定开 针阀像燃烧室喷射燃油。ECM给EUI电磁阀通FIG. 34最大优点是喷油压力提高了 喷孔减小，提高压力； 喷嘴直径加大，增加了强度；O 型圈位置更低；20% ，FIG. 34发动机的起动性和热机性能和燃油的经济性； NOX的减少；故障更易检测；EUI关系密切；速度正式传 感器 给ECM提供FIG. 35: PWM信号，判断发动机正时位置，旋转方向，和转速。信号是由左后侧凸轮轴上的正式齿轮产生的。 船机有备用的速度正时传感器，以保证测量精确。水套水温度 传感器FIG. 36:测量发动机水套水温度，并传给ECM。 由ECM决定发动机的冷态运行模式喷油正时（低于 喷油正时和紧急停机。有利于