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中國叉車用發(fā)動機的現(xiàn)狀及展望浙江新昌柴油機總廠 章水 摘要 本文主要對我國內(nèi)燃叉車配套用內(nèi)燃機的行業(yè)簡況,配套機型,配套內(nèi)燃機...
中國
叉車用
發(fā)動機的現(xiàn)狀及展望
浙江新昌柴油機
總廠 章水
摘要 本文主要對我國
內(nèi)燃叉車配套用內(nèi)燃機的行業(yè)簡況,配套機型,配套內(nèi)燃機的技術(shù)參數(shù)和特性等現(xiàn)狀進行控討,對今后的發(fā)展提出若干建議與展望。
關(guān)鍵詞:內(nèi)燃叉車 內(nèi)燃機 配套
我國叉車動力裝置構(gòu)成比例大體是:內(nèi)燃叉車占全部叉車的93.86%,電瓶叉車占6.14%;在全部內(nèi)燃叉車中,
柴油叉車占62.4%,汽油叉車占37.6%。按叉車起重量劃分,2-4t的占全部內(nèi)燃叉車的75.9%;而起重量為2-4t級的內(nèi)燃叉車中柴油叉車占60%,在起重量大于5t的內(nèi)燃叉車中,汽油叉車僅占16%,并有減少的趨勢。在全部汽油叉車中,起重量為2-4t的占80.8%,5-6t占7.9%,其余為1.75t以下;在全部柴油叉車中,起重量為2-4t的占72.9%,起重量為5-6t占22.2%,兩者之和占全部柴油叉車的95%以上。汽油機驅(qū)動的叉車一般缸徑小于92mm,柴油叉車則采用缸徑小于105mm的多缸發(fā)動機。
1 叉車發(fā)動機現(xiàn)狀
現(xiàn)有叉的主要動力裝置是汽油機的柴油機。極少數(shù)廠家配用液化發(fā)動機。國產(chǎn)配套汽油機有475、480、492、495和解放CA10等機型;柴油機有285、290、485、490、495、498、4100、4105、698、6102、6110、6130等機型。上述機型除少數(shù)屬工程機械用發(fā)動機外,其余大都是車用型、通用型、或與其相似的變型產(chǎn)品。
國產(chǎn)叉車采用的配套發(fā)動機主要技術(shù)參數(shù)見表1。由于受配套件、材質(zhì)、、工藝水平等限制,在噪聲、煙度、排放、可靠性、使用壽命等方面,與國外同類產(chǎn)品相比,仍有一定差距。出口的叉車及供國內(nèi)機場、港口、外資企業(yè)等使用的叉車多采用進口發(fā)動機配套。主要有
日本日產(chǎn)
公司的A15、H20、H25等型號汽油機,五十鈴公司的FLB1、C240、6BD1等型號柴油機,
韓國大宇公司的DC24型柴油機,日本馬士達公司的XA、HA等柴油機,
英國珀金斯發(fā)動機公司的1004型,
意大利依維柯公司的8061Si35以及日本
三菱公司的6D16、6D22C、6D22TC等機型。
表1 部分叉車配套發(fā)動機的主要技術(shù)參數(shù)
叉車起重量(t) 型號 燃油 缸數(shù)-缸徑×沖程(mm) 排量(L) 功率/轉(zhuǎn)速(kW/r/min) 扭矩/轉(zhuǎn)速(N·m/r/min)
1.0-1.75 475 汽油 4-75×77 1.36 21.4/2600 83.3/1900
475C2 柴油 4-75×80 1.41 25.7/3000 85/2200
480G 柴油 4-80×90 1.81 25/2600 103/1800
2.0-3.0 485G 柴油 4-85×100 2.27 38.2/3000 139.2/2100
490G 柴油 4-90×100 2.54 36.8/2600 152/1900
592GA 汽油 4-92×92 2.45 40/3000 147/2100
SF498G 柴油 4-98×98 2.96 44.1/2500 176/1800
LD495 柴油 4-95×115 3.26 42.6/2600 181.3/2100
3.5-4.5 BY495G 汽油 4-95×100 2.84 70/2600 190/1600
4RG1 柴油 4-100×125 3.93 55.2/2400 250/1600
5.0-7.0 4RAG3 柴油 4-105×125 4.33 60.3/2400 269.5/1600
6102G3 柴油 6-102×110 5.39 64/2200 296/1650
CA10B 汽油 6-101.6×114.3 5.56 66/2400 303.8/1200
8.0-10.0 6102G7 柴油 6-102×118 5.79 80.9/2500 353/1650
X6110G 柴油 6-110×130 7.41 92/2300 490/1800
13.5-16.0 D6114G 柴油 6-114×135 8.27 100/2200 460/1600
6130G 柴油 6-130×150 11.94 117.6/2000 617/1300
20.0=25.0 6135AZK-1 柴油 6-135×150 12.90 154/2100 784/1500
2 叉車用發(fā)動機的配套要求
叉車使用地區(qū)廣泛,氣候差異甚大,工作環(huán)境惡劣,灰塵大,工況經(jīng)常變化,負荷較重。因此,叉車發(fā)動朵應(yīng)具有良好的動力性與燃油經(jīng)濟性的工作可靠性,長的使用壽命,好的冷啟動性能和易于維修保養(yǎng)等。同時,還要求結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,符合標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的壞保指標(biāo)。通常,一臺好的叉車發(fā)動機應(yīng)具有下列基本特性:
(1)能適應(yīng)連續(xù)持久的工作和承受較負荷,標(biāo)定功率為小時功率。叉車汽油機應(yīng)裝有限速器。
(2)叉車發(fā)動機在工作時經(jīng)常受到較大沖擊和較強的振動,因而機體和附件應(yīng)有足夠的剛度和強度,且安裝固定多采用三點式支承。
(3)為保證能在急變化的負荷狀態(tài)下工作,一般宜采用全程式調(diào)速器,其瞬時調(diào)速率應(yīng)小于12%,穩(wěn)定調(diào)速率小于8%。
(4)為適應(yīng)港口、碼頭作業(yè)環(huán)境,要求發(fā)動機有較大的扭矩適應(yīng)性,通常扭矩儲備系數(shù)應(yīng)大于12%(還變矩器的除外)。
(5)為適應(yīng)液壓泵和輔助設(shè)備的需要,發(fā)動機應(yīng)有輔助功率輸出狀置。對于中小噸位的叉車,液壓泵應(yīng)直接安裝在發(fā)動機上,其輔助輸出功率要求為總功率的50%—100%。
(6)叉車常在傾斜的地面上作業(yè),要求發(fā)動要能在前后或左右傾斜狀態(tài)下正常工作。通常要求發(fā)動機能在縱傾20º、橫傾15º狀態(tài)下工作。
(7)叉車常在空氣含塵量較多的環(huán)境作業(yè)。要求有高效率的空氣濾清器,加油口,通氣口和管接頭處都應(yīng)有防塵密封。
(8)為適應(yīng)-40ºC—+45ºC多種氣候環(huán)境下工作,對燃油、潤滑油、潤滑脂、冷卻液、電瓶等有特殊要求,其相關(guān)系統(tǒng)要作改裝。寒冷地區(qū)要解決冷啟動問題,勢帶地區(qū)要有防過熱裝置。
(9)為適應(yīng)高原地區(qū)工作需要,應(yīng)設(shè)置增壓器以補償高原功率的降低,要求在海拔1000—2000m甚至3000m地區(qū)作業(yè)而不降低功率。
(10)對在坑道、船艙等環(huán)境作業(yè)的叉車,應(yīng)有廢氣凈化裝置;對有較大涉水深度工作的叉車其電氣備等要有密封保護;在有煤氣的環(huán)境作業(yè),需有特殊的防爆設(shè)施。
(11)要有高的可靠性和長的使用壽命。對新開發(fā)的叉車發(fā)動機目標(biāo)值應(yīng)為:柴油機首次故障期大于800h。第一次大修期6000—10000h;汽油機的目標(biāo)值參照汽車用發(fā)動機的要求。
(12)叉車發(fā)動機的廢氣排放、煙度、噪聲等環(huán)保指標(biāo)應(yīng)達到國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定并盡快與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌。
(13)發(fā)動機的體積功率比,燃油和機油消耗率,轉(zhuǎn)速儲備系數(shù)、最低工作穩(wěn)定思索速以及機械振動技術(shù)性能指標(biāo)應(yīng)符
合叉車的配套要求。
3 關(guān)于未來發(fā)展的建議
(1)應(yīng)當(dāng)開發(fā)叉車專用發(fā)動機。叉車行業(yè)多年來強烈希望有國產(chǎn)專用叉車發(fā)動機,尤其是引時的叉車項目沒有相應(yīng)地引進配套發(fā)動機,限制了引進技術(shù)的全面國產(chǎn)化。30多年來,叉車產(chǎn)品水平中有了長足的進步,但最高年產(chǎn)量一直在2萬臺左右徘徊,叉車發(fā)動機看需求量不足全部多缸內(nèi)燃機產(chǎn)量的1%。由于內(nèi)燃機行業(yè)是技術(shù)密集性很高的行業(yè)。產(chǎn)品適宜按專業(yè)分工組織大批量生產(chǎn),而叉車的特點是小批量多品種,因此建設(shè)叉車專用發(fā)動機廠是不經(jīng)濟的。建議叉車行業(yè)與內(nèi)燃機行業(yè)加強合作,將叉車內(nèi)燃機作為一個整體進行研究、試驗,優(yōu)化發(fā)動機產(chǎn)品結(jié)構(gòu),滿足叉車行業(yè)發(fā)展的需要。
(2)叉車發(fā)動機選型應(yīng)當(dāng)相對集中,目前,叉車行業(yè)選用發(fā)動機有“雜、亂、散”的現(xiàn)象。同一噸位的叉車往往選有多家發(fā)動機廠的產(chǎn)品。據(jù)不完全統(tǒng)計,現(xiàn)在叉車行業(yè)選用國產(chǎn)發(fā)動機的型號多達50多個(不包括10多個進口機型),變型品種超過百種,由30余家發(fā)動朵廠供貨。例如某廠生產(chǎn)485、490二個型號發(fā)動機,為滿足叉車主機廠的要求,又生產(chǎn)多咱尺寸結(jié)構(gòu)和形狀差異不大的叉車專用進水管,曲軸皮帶輪,飛輪、離合器殼,進氣管,排氯管,節(jié)溫器殼和風(fēng)扇墊塊等,形成40多種變型品種。這種狀況給發(fā)動朵廠的生產(chǎn)組織還來了困難,生產(chǎn)成本相應(yīng)上升,給用戶的維修和配件購置帶來麻煩。建議以重點企業(yè)和名優(yōu)產(chǎn)品為對象,對叉車發(fā)動機進行評選和規(guī)劃,盡快制訂叉車發(fā)動機系列及規(guī)格型譜,改變“雜、散、亂”的現(xiàn)狀。
(3)叉車發(fā)動機制造質(zhì)量亟提高。據(jù)報道,國產(chǎn)發(fā)動機的故障率一般要占故障數(shù)的40%左右。突出的問題是可靠性差,首次故障期和故障間隔時間有條有理 ,與國外先進產(chǎn)品相比,有較大的差距。主要故障是“漏水、漏油、漏氣”,不但故障資助數(shù)多且故障重復(fù)率高;其次是燃油系統(tǒng),電氣系統(tǒng)的故障,采用非直噴燃燒室的部分柴油機啟動困難等。這是內(nèi)燃機行業(yè)正在努力解決的問題。
(4)環(huán)保指標(biāo)亟待改善。叉車多在車間、倉庫、船艙、碼頭等處工作,對廢氣排放、煙度、噪聲等環(huán)保指標(biāo)要求較高。目前我國內(nèi)燃機行業(yè)制訂的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)與先進國家同類標(biāo)準(zhǔn)相比,差距較大。環(huán)保問題已成為21世紀(jì)全球關(guān)注的熱點。我國發(fā)動機的制造水平大約落后于先進國家10—20年。在國產(chǎn)發(fā)動機中,增壓技術(shù)的應(yīng)用尚不普遍,
電控技術(shù)遠未達到實用階段,液化石油氣發(fā)動機亦未批量生產(chǎn)。當(dāng)前,應(yīng)用新技術(shù),開發(fā)節(jié)能、節(jié)材、低污染、高可靠性的叉車發(fā)動機,改變依靠進口的被動局面,是發(fā)動機行業(yè)和叉車行業(yè)的共同愿望。
(5)推動聯(lián)合,發(fā)展規(guī)模經(jīng)濟。在組建叉車企業(yè)集團時,應(yīng)考慮發(fā)動機的生產(chǎn)與配套問題,建議采取多種方式與配套的發(fā)動機廠開展橫向聯(lián)合,由緊密聯(lián)合到兼并某些合適的、條件較好的發(fā)動機廠,使其直接為叉車和工程機械服務(wù),以便更好地解決叉車用發(fā)動機的配套問題。