一、卡特C6.4柴油機
卡特 C6.4 柴油機是卡特彼勒先進技術的代表之一。它采用了先進的燃燒排放減少技術,即卡特 ACERT 技術,對進氣系統而言,能減少排放溫度并推動進氣量。其排放已達歐 III 標準,工作效率飛輪凈功率為 110kw,是典型的燃油共軌電噴機。該發動機有 6 個噴油精度準確的電子噴油器與一個燃油共軌管道相通,共軌管道與高壓油泵連接。高壓泵同時輸送低壓高壓柴油和高壓機油,在高壓泵工作時,高壓管道在泵的作用下隨時都有高壓柴油準備供噴油器噴射。噴油器上線束與發動機 ECM(電腦板)連接,ECM 又有流經的低壓柴油冷卻。當 ECM 接收各種信號,包括進氣溫度壓力、環境溫度、燃油溫度壓力等訊息后,通過整理反饋信號給噴油器,噴油器便在 ECM 控制下經過 5 個階段定時定量噴油,從而達到經濟環保高效省油的目的。卡特 C6.4 發動機電子控制模塊和傳感器位于發動機左側,其上有多個傳感器,如進氣歧管(增壓)壓力傳感器、進氣歧管溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器等。卡特 320D 挖掘機部分使用 C6.4 發動機,其進氣門間隙為 0.25mm,排氣門間隙為 0.40mm,頂環開口間隙為 0.30 - 0.45mm,二道環考口間隙為 0.30 - 0.45mm,油環開口間隙為 0.30 - 0.50mm。C6.4 發動機的排量為 6.4L,行程為 130mm,缸徑為 102mm,缸體排列方式為直列式,每缸氣門數為 4,點火順序為 1 - 5 - 3 - 6 - 2 - 4,曲軸旋轉方向從飛輪往發動機直視為逆時針。此外,高壓共軌系統被世界內燃機行業公認為 20 世紀三大突破之一,將成為 21 世紀柴油機燃油系統的主流,而卡特 C6.4 柴油機的高壓燃油系統主要由高壓燃油泵、電控噴油器、ECM、高壓共軌管路等組成。卡特 C6.4 型柴油機對燃油質量要求較高,若使用、保養不當造成燃油系統出現故障,將導致整機工作無力,嚴重時還會熄火。
二、卡特 C6.4 柴油機的 ACERT 技術
卡特彼勒 C6.4 柴油機采用了先進的 ACERT 技術。ACERT 技術在滿足全球低排放法規的同時發揮出發動機的最佳性能,帶有發動機轉速自動控制功能可以降低發動機轉速。例如在卡特彼勒 320D 挖掘機中,卡特環保型發動機 C6.4 ACERT 為其提供動力,可提供 138 馬力的強大動力,通過該技術,客戶能夠得到更大的功率輸出密度、更少的排放、更小的噪音、更小的震動以及更經濟的燃油效率。在卡特彼勒 323DL 液壓挖掘機中,同樣采用了 ACERT 技術的 C6.4 發動機,并且該發動機的馬力達到了 147hp,比 320D 的 138hp 大了 7%。ACERT 技術使得卡特 C6.4 柴油機在眾多工程機械設備中脫穎而出,為用戶提供高效、環保且可靠的動力解決方案。
三、卡特 C6.4 柴油機的排放標準
卡特 C6.4 柴油機在中國市場上可以達到二級排放,在國外排放標準高的地區可達到三級排放。該發動機采用了先進的技術,如 ACERT 技術,在滿足排放要求的同時,還能提供強大的動力和良好的燃油經濟性。例如在卡特彼勒 D 系列小型液壓挖掘機中,配備的 C6.4 發動機就采用了 ACERT 技術,其設計可降低每噸成本,提高客戶的生產率,并可為操作員提供更為舒適的工作環境。同時,該發動機的排放性能也得到了有效保障,符合不同地區的環保要求。
四、卡特 C6.4 柴油機的燃油系統組成
卡特 C6.4 柴油機的燃油系統主要由高壓燃油泵、電控噴油器、ECM(電子控制單元)、高壓共軌管路等組成。高壓共軌柴油機對燃油的質量要求較高。為了滿足既要打開速度快,又要防止電流過大使線圈過熱損壞的條件,ECU 控制線圈電流在開始通電時,提供較大的電流;打開后,則提供較小的保持電流。電控噴油器是共軌系統中復雜的部件,也是設計、工藝難度較大的部件。ECU 通過控制電磁閥的開啟和關閉,將高壓油軌中的燃油以噴油定時、噴油量和噴油率噴入燃燒室。噴油器由與傳統噴油器相似的孔式噴油嘴、液壓伺服系統(控制活塞、控制量孔等)、電磁閥等組成。此外,卡特彼勒柴油發動機的電子噴油系統分為電子單體泵(EUI)式和高壓共軌(CR)式兩類。兩類電噴系統的共同點是發動機 ECM 通過高速電磁閥控制噴油正時與噴油量。每個噴油器上的電磁閥接收來自 ECM 的電壓信號以打開閥門。只有當電磁閥通電動作時,噴油器才會噴油。發送電壓信號的時刻決定了噴油正時。噴油量的控制是通過高速電磁閥的開啟狀態持續時間去控制,時間可以做到精確控制。
五、卡特 C6.4 柴油機的故障表現
卡特 C6.4 柴油機可能出現多種故障表現。例如,一臺卡特彼勒 320D 型挖掘機,配裝卡特彼勒 C6.4 型電噴柴油機,在工作過程中,在連續重負載的情況下,出現無規律地失速、甚至熄火等故障。更換了油水分離器和柴油濾芯后,故障沒有消除。現場連接 ET(Electronic Technician 電子維修技師),未能讀取到故障記錄。燃油低壓泵泵后壓力、共軌壓力和初級濾芯壓差數值均在正常范圍內;增壓壓力、進氣壓力和機油壓力正常,進氣溫度、冷卻液溫度、液壓油溫度和油位等均正常;噴油器電路以及柴油機聲音和排煙煙色正常;油水分離器透明塑料杯未見明顯氣泡;清洗柴油箱和油箱蓋上的呼吸裝置,查看油箱底部出油閥門,均未見異常。最后發現是油箱底部出油閥門至油水分離器的橡膠輸油管多處出現較大面積鼓包,當該油管因老化被柴油分層撐開后,油管的抗負壓能力大大降低,并且隨著負壓的逐漸增大,使油管內壁完全貼合,阻斷燃油流動,致使噴油器供油不足,引起柴油機功率下降,出現失速、甚至熄火等現象。另外,卡特 320D 電噴 c64 發動機還可能出現柴油變黑的情況,有可能是機油跑到柴油里面去了,也可能是共軌泵壞了,需要從低壓開始一步一步排查。
六、卡特 C6.4 柴油機的技術參數
卡特 C6.4 柴油機的技術參數如下:缸徑為 102mm(4.02inch),沖程為 130mm(5.12inch),排量為 6.4L(389cu in),缸體排列方式為直列式,每缸氣門數為 4。為了檢查發動機氣門間隙,發動機必須停止和冷卻。發動機氣門間隙進氣為 0.25mm(0.010inch),排氣為 0.40mm(0.016inch)。燃燒類型為直接燃燒,點火順序為 1-5-3-6-2-4。曲軸旋轉的方向從飛輪往發動機直視曲軸旋轉方向為逆時針。從風扇端往飛輪端看發動機左端和右端,最前面的是 1 缸。例如在卡特彼勒 320D 挖掘機中,采用卡特環保型發動機 C6.4 ACERT、氣缸數-缸徑 × 行程(6-102×130),渦輪吸氣,可提供 138 馬力的強大動力。在卡特彼勒 323DL 液壓挖掘機中,采用 ACERT 技術的 C6.4 發動機凈功率為 150hp。在卡特彼勒 323D 挖掘機中,發動機型號為 C6.4ACERT,額定功率為 110/2000Kw/rpm,排量為 6.4L,氣缸數為 6,缸徑 × 行程為 102×130mm,冷卻方式為水冷。
卡特 C6.4 柴油機作為一款性能卓越的發動機,廣泛應用于各類工程機械設備中。其采用的 ACERT 技術在提高發動機性能的同時,也滿足了不同地區的排放標準要求。燃油系統組成復雜且先進,能夠實現精確的噴油控制,提高燃油效率。雖然在使用過程中可能會出現一些故障,但通過及時排查和維修,可以保證發動機的正常運行。其技術參數也為用戶在選擇和使用設備時提供了重要的參考依據。
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