一、概述
WD615(国III)D12发动机是重汽集团运用了世界上先进的设计手段和测试方法,有自主知识产权的自主研制设计开发而成的。功率为340kW, B10寿命达到100万km,整机噪声不超过97dB0 D12系列发动机采用日本电装公司的共轨燃油系统、四气门结构,发动机的外特性曲线如图128所示。
WD615(国III)D12发动机的性能与参数见表13。
二、D12发动机基本结构
D12发动机结构紧凑、刚性好、工作可靠、寿命长、性能优良、经济性好。它保留了原WD615(国II)发动机的部分设计特点,如一缸一盖、框架式结构、干式气缸套、气缸中心距、气缸直径;采用每缸4气门结构,喷油器中置,提高了燃油雾化质量且具有换气损失小、充量系数高的特点;采用后置齿轮传动设计(飞轮端),后置齿轮传动的齿轮噪声较低;采用电装新一代电控共轨燃油系统,实现每循环五次喷油,UHD型高压输油泵使共轨压力可达160MPa, DLC型喷油嘴具有更高的可靠性。
1.气缸体与曲轴箱
(1)气缸体 气缸体由灰铸铁铸造加工而成,曲轴箱由球墨铸铁铸造加工而成,以曲轴中心线水平分成上下两部分,气缸体与曲轴箱之间没有垫片,在连接前将结合表面清洁干净,整体接合面间涂密封胶(乐泰胶)即可。气缸体与曲轴箱连接后首先将14只M18的主轴承螺栓按要求拧紧,然后将两侧24只M8的连接螺栓拧紧。连接后的整个机体刚度很高,有利于提高整机可靠性和使用寿命及降低振动和噪声。
气缸体上有七道主轴承,宽度全部相同。止推片放置在第六道主轴承座两侧。
气缸体的前端与前罩壳连接,结合表面应涂密封胶(乐泰胶),后端通过飞轮壳过渡板与飞轮壳用螺栓连接,气缸体左侧有前后贯通的主油道,右侧有一个副油道(不贯通),有6个冷却喷嘴与副油道连通,6个冷却喷嘴用于喷射机油冷却和润滑活塞。
七道凸轮轴轴承座位于气缸体左内侧,气缸体的左侧面有一个安装机油冷却器的水腔室,与气缸体水夹层相连,在曲轴箱上有一个安装机油滤清器的结合面,机油滤清器总成通过4只M8的螺栓固定,固定前接合面需涂密封胶。
(2)气缸套 气缸套采用薄壁干式缸套结构,气缸套与气缸体缸套承孔为过渡配合,气缸套内表面为特制的平台交织网纹,对加快磨合性和耐磨性均有良好的效果。
(3)飞轮壳 飞轮壳用高强度灰铸铁制造,整个结构具有较高的强度和刚度,由于采用了齿轮系后端布置形式,故飞轮壳承载着齿轮室的功能。
2.曲柄连杆机构
(1)曲轴 曲轴为优质钢锻造而成,材料为42 CrMo钢。曲轴有12个平衡块,曲轴经软氮化处理,有较好的疲劳强度和耐磨性。
曲轴前端有一个曲轴前齿轮,装配时曲轴前齿轮应先按规定加热到190℃后,用专用压具压入曲轴。与WD615国II系列发动机的曲轴相比,曲柄长度增加了。
(2)连杆 连杆采用优质钢锻造而成,为了增加连杆的强度,杆身采用加粗结构,能承受16. 5 MPa的高爆发压力;为了安装方便,连杆大头采用斜切口型,切口角度为45°,并用60°的锯齿形定位;连杆小头为楔形结构,最薄处约为28 mm,相应地提高了活塞的强度;连杆长253 mm,大头宽46mm;连杆小头衬套由钢背铜铝合金卷制而成,厚度为2. 5 mm,其润滑油槽有较大的承压面。
用两个M14 x1.5的连杆螺栓连接连杆大头与杆身,连杆螺栓拧紧时必须按转角拧紧法拧紧;连杆螺栓性能等级为12.9级,材料是42 CrAH。连杆螺栓只允许使用一次,否则可能会产生连杆螺栓断裂而毁坏发动机。
装机时同组连杆质量差规定在29g以内。
(3)活塞活塞为强制冷却的内置油冷通道活塞,用耐高热负荷的新型材料制造。
活塞头部有三道环槽,其上装有两道气环和一道油环;第一道环槽为了提高耐磨性采用铸铁镶圈,要求铸铁镶圈与活塞本体有极好的配合性,保证有较好的配合强度和传热效果,活塞的压缩高度为88. 6mm,活塞顶部有一个浅。形燃烧室,活塞装入气缸后的压缩余隙为1mm。
活塞销孔直径为52mm,活塞裙部采用了复杂的形线结构,保证了活塞与气缸套的良好接触,在裙部表面喷涂厚度为0. 02mm的石墨层,石墨层具有良好的减磨作业。
活塞连杆组如图129所示。
(4)活塞环第一道活塞环是双面梯形桶面环,工作表面镀铬基陶瓷镀层,有利于磨合及抗拉毛和减磨作业;第二道活塞环是表面磷化多元合金锥面环,环高3mm,与环槽装配间隙为0. 09 ~ 0. 115 mm;第三道活塞环是带弹簧涨圈的合金铸铁油环,环高4mm,双刃表面镀铬,具有很强的刮油能力,油环与环槽间隙为0.04~0. 075mm,活塞环如图130所示。
(5)活塞销活塞销采用直径为52mm的空心圆柱结构,其内外表面都进行渗碳淬火,表面硬度为57 HRC~65 HRC。
(6)轴承连杆轴承采用新镀层材料钢背不等厚轴瓦,因为发动机工作时上轴瓦承受的作用力大于下轴瓦承受的作用力,所以上下轴瓦的材料不同,装配时必须注意不能装错。
主轴承采用新镀层材料钢背等厚轴瓦,七道主轴承的宽度相同并通用。
止推垫片的材料采用钢背锡铝铜合金。
(7)曲轴减振器曲轴减振器采用硅油减振器,性能可靠,效果好,扭振振幅控制在0.2°以内。