工程机械柴油机的匹配选择

ＢＦ６Ｍ１０１３ＥＣ因为采用增压系统，扭矩曲线有较大变 化，其丰满程度明显增加。在配套后的实际使用过程中
参考文献：
［１］ 蒋 德 明 ． 内 燃 机 原 理 （第 二 版 ）［Ｍ］． 北 京 ：机 械 工 业 出 版 社 ，１９８８：
ＰＱ１９０Ｇ克服过载的能力有显著加强，掉速程度减轻。
５ 空载最低转速的选择
能力差别。很显然，δＡ＞ δＢ，说明柴油机 Ａ比柴油机 Ｂ有 更强的抗过载能力，在相同过载的情况下掉速程度更
６ 结语
对于使用传统供油系统的柴油机，在匹配工程机
小，更适合于工程机械产品的配套使用。这在推土机和 械时应该详细比较额定功率点和最大扭矩点的性能参
平地机等设备上体现非常明显。
数，选择适应性系数较大的柴油机，并在相同或相近的
（上接第６２页）
怠速较高。为保护变速系统和作业泵等，防止出现安全
扭矩曲线丰满度δ是柴油机抗过载能力的标志。从 事故，需要柴油机的怠速稳定转速低于液力或液压系
图３可以看出，阴影区域是２个不同柴油机的扭矩曲线 统的起始工作点。这需要在匹配时比较柴油机怠速稳
丰满度差Δδ。这反映了２款不同柴油机过载适应性的 定转速和系统起始工作点转速的大小。
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｅｌｅｃｔ ａ ｐｒｏｐｅｒ ｄｉｅｓｅｌ ｔｏ ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｅ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ， ａ ｇｅｎｅｒａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｓ ｍａｄｅ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｉｅｓｅｌ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｏｍｅ ｋｅｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｏ ｃｏｍｐａｒｅ ａｎｄ ｍａｋｅ ｃｈｏｉｃｅｓ ａｍｏｎｇ ｄｅｆｅｒｅｎｔ ｄｉｅｓｅｌｓ， ａｎｄ ｔｈｅ ｅｓｐｅｃｉａｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｅｓｅｌ%ｓ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｗｉｔｈｓｔａｎｄｉｎｇ ｔｈｅ ｅｘｃｅｓｓ ｌｏａｄ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｒｅ ｅｘｐｌａｉｎｅｄ． Ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ， ａ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒ ｄｉｅｓｅｌ ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｋｅｙ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｕｒｖｅ ｉｓ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｄｉｅｓｅｌ ｅｎｇｉｎｅ； ｑｕｏｔｉｅｔｙ ｏｆ ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ； ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｗｉｔｈｓｔａｎｄｉｎｇ ｔｈｅ ｅｘｃｅｓｓ ｌｏａｄ； ｃｈｕｂｂｉｎｅｓｓ% ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｕｒｖｅ
行驶和作业并重的设备，如压路机、铣刨机等需要 综合考虑行驶和作业的最大功率要求以及相应的功率 储备。特别需要注意的是设备在边作业边行驶时的过 载适应性问题。
首先确定柴油机附件的功率Ｎｆ，然后计算出设备 作业系统的最大功率（Ｎｚ）和设备行驶系统的最大功率 （Ｎｘ），并选定作业过载系数（Ｋｚ）和行驶过载系数（Ｋｘ）。再 针对同时作业和行驶的工况计算出设备的综合最大功 率（Ｎｚｈ），选定这个工况下的综合过载系数（Ｋｚｈ）。
工程机械的工作重点在于作业，或者是作业和行
驶并重。这样，在整个的功率分配体系中就有不同的功
率分配侧重和综合功率储备。在选择柴油机的额定功
率（Ｎｅ）时，要求包括柴油机附件的功率（Ｎｆ）、设备作业系 统的最大功率（Ｎｚ）、设备行驶系统的最大功率（Ｎｘ）以及 综合的功率储备（Ｎｃ）。 ２!１ 完全作业的设备
工程机械没有传统意义上的离合器，所以对于柴 油机怠速稳定转速有限制。柴油机传统的供油系统在 怠速情况下没有很好的加油能力，因此柴油机的稳定
２７８－ ２８７． ［２］姚怀新．工程车辆牵引动力学概述及其研究回顾（１）［Ｊ］．筑路机械与
施工机械化，２００５，２２（３）：６１－ ６４． 收稿日期：２００６－ ０１－ ２６ ［ 责任编辑： 林荣安］
图２ 柴油机加载后的变化
由于柴油机的适应性系数比较小，而且工程机械 的行驶速度不高，动能储备很低，所以在过载程度较大 时，柴油机转速下降很快，超过ｃ点后会导致柴油机熄 火。工程机械配套的柴油机要求有较大的扭矩储备，以 克服短期过载，即Ｋ要大，Ｋ越大说明抗过载能力越强。 对于要求作业质量高，而且作业中伴随行驶的设备，如 平地机和推土机，柴油机的适应性系数Ｋ应该在３０％￣ ４０％。
图３ 不同的柴油机加载后的变化对比
设扭矩曲线丰满度为
!ｎ１
δ＝ Ｍｄｎ ｎ２
（下转第６４页）
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ＲＭ ＆ＣＭ ２００６ 年 ８ 期
设备管理维修技术
定期用滤油机将液压油、传动油各进行一次过滤。
要修理应送至远离风沙的场所进行，以防沙尘进入，使
（３） 定期清洗液压油箱，定期清洗或更换液压油、 修理工作前功尽弃。
１!１ 柴油机的工况和参数
（１） 柴油机最大功率工况
Ｎｅ——额
定
功
率
；ｎ
——额
ｅ
定
转
速
；Ｍｅ——额
定
点
扭矩。
（２） 柴油机最大扭矩工况
Ｍｍ——最大扭矩；ｎｍ——最大扭矩工况下的转速。 柴油机适应性系数
Ｋ＝Ｍｍ／Ｍｅ，一般Ｋ≤１!２５
１!２ 柴油机的速度特性 柴油机的速度特性是指柴油机的喷油量一定时，
特别是对斯太尔发动机尤为重要。曾有１台斯太尔自卸 缸套活塞均无明显磨损，油泵、进气系统也未发现问
车，头几年发动机水箱一直是用防冻液，后因水管接头 题。为降低成本，只换了一套新活塞，可装好后试机问
破裂，防冻液漏失而临时加入了水，结果工作不到１个 题仍然存在。经再次分析判断，是活塞缸套间隙问题，
星期，发动机出现高温、翻水现象。拆卸机体后看到缸 遂更换了一组新的活塞缸套，试机后工作正常。
３ 最大扭矩工况点的选择
柴油机的最大扭矩点性能对设备的工作能力很重 要，这体现在抗过载能力上。
工程机械在工作中遇到阻力矩变化时，柴油机自 动调整供油量以适应外界负荷的变化。但是，系统在行 驶和作业同时进行中，往往还会碰到过载的现象，这时 的柴油机会由部分负荷进入外特性工作，并通过牺牲 柴油机转速来提高输出扭矩，克服阻力。其工作负荷特 性上的过程是：ａ－ｂ－ｃ（图２）。
输出扭矩Ｍ、功率Ｎ及比燃料消耗量ｇｅ随转速ｎ的变化 关系［１］。当供油量最大时，所得到的速度特性称为发动
机的外特性。在调速器起作用时的速度特性称为调速
特性。柴油机的扭矩变化比较平坦，在ｎｍｉｎ－ ｎｍ区域中扭 矩随转速升高而增大，柴油机的工作不稳定；在ｎｍ－ ｎｅ 区域的工作基本稳定（图１）。
２ 最大功率工况点的选择
润滑油及滤芯［２］。
（２） 风冷发动机若出现冒黑烟、功率不足时，要配
４ 冷却系统
西北地区水质硬、碱性大，发动机水箱必须加入性
套更换新件，不能仍用肉眼和手感来判断活塞缸套有 无磨损。如有１台ＦＬ９１２风冷发动机的振动碾，一加负
能好的防冻液。严禁加水，否则对缸体、缸套腐蚀很大， 荷便出现冒黑烟、工作无力的现象，经拆检观察、触摸
套已蚀穿，其他部位水垢也较厚。
５ 绞接销套部位
（１） 工程机械的绞接销套大都是半开式、采用润滑
７ 结语
工程机械在新疆沙漠地区作业时要结合当地的气
候、自然条件的特点，注意采用正确合理的使用、维护
脂润滑的，沙尘极易黏附在销套上，加速其磨损。故应 措施，综合考虑各种因素的影响，最大程度地提高机械
加强对销套的润滑，应该用耐高温、耐水、耐腐蚀的润 作业效率，以保证企业经济效益的不断增长。
滑脂，如二硫化钼。用清洁的润滑脂将受沙尘污染的润 参考文献：
滑脂挤出，减少磨损。
［１］宁孝岐．公路机械化施工管理［Ｊ］．筑路机械与施工机械化，２００４，２１
（２） 对销套的两端用粗的Ｏ形圈或耐油橡胶垫进行
（５）：５７－ ５８．
密封，减少沙粒的侵入。
［２］梁江萍．工程机械液压系统的常见故障与排除［Ｊ］．筑路机械与施工
６ 日常维修
（１） 在沙漠地区，一般情况下，对工程机械只进行
机械化，２００５，２２（１０）：５８－ ５９．
收稿日期：２００５－ １２－ ２８
日常保养和小修。对拆下的油管或部件要用干净、厚实
［ 责任编辑： 林荣安］
的塑料布包好。严禁拆卸和修理发动机、液压系统，确
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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比较Ｎｚ＋ＮｚΒιβλιοθήκη ｚ、Ｎｘ＋ＮｘＫｘ和Ｎｚｈ＋ＮｚｈＮｚｈ，选取最大值作 为选择柴油机额定功率的主要依据。
作业工况由于作业质量的严格要求，必须保持设 备行走速度的稳定［２］。所以这种情况下克服负荷突变 的能力需要更好，一般这类设备的综合过载系数Ｋｚｈ在 １５％左右。选择柴油机的额定功率是
Ｎｅ＝Ｎｆ＋ｍａｘ｛Ｎｚ＋ＮｚＫｚ，Ｎｘ＋ＮｘＫｘ，Ｎｚｈ＋ＮｚｈＮｚｈ｝
关键词： 柴油机；适应性系数；抗过载能力；曲线丰满度
中图分类号： Ｕ４１５．５
文献标识码： Ｂ
文章编号： １０００－ ０３３Ｘ（２００６）０８－ ００６１－ ０２
Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｉｅｓｅｌ ｆｏｒ Ｃｏｎｓｔｒ ｕｃｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
ＣＨＥＮ Ｊｉ－ｌｉａｎｇ
（ＳＡＮＹ Ｈｅａｖｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ． Ｌｔｄ．， Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１０１００， Ｈｕｎａｎ， Ｃｈｉｎａ）
完全作业的设备，如拖泵等，按照设备要求的作业
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ＲＭ ＆ＣＭ ２００６ 年 ８ 期
设备管理维修技术
图１ 柴油机的基本特性
功率和作业过载系数来确定柴油机的额定功率。纯作 业设备的工况比较简单，其作业过载系数在５％￣８％之 间。选择柴油机的额定功率是