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时间:2022/07/18 17:09:07 编辑:

玉柴6K:真材实料的大马力

毫无疑问,在第六届我信赖的商用车动力评选中,玉柴股份的YC6K13柴油机一定会得到各方关注。

因为它是参评产品中排量最大、功率最大的机型。即使放眼国内重卡圈,12.939升的排量和580马力的功率,也足以让它傲视群雄。

不过,相比于大排量、大功率、大扭矩的卖点,《商用汽车》更关注的,是它实打实的真材实料。

实在 新技术让你一次用个够

2010年,玉柴发布YC6K。该系列共有YC6K12、YC6K13两款发动机,参加评选的,正是YC6K13。

说到13升发动机,市面上不乏这个排量段的产品。但仔细研究参数就会发现,很多号称13升的产品,其实际排量离13升还差“不止一点点”。而YC6K13的排量为12.钳子939升,是标准的13升发动机。真材实料,这是其一。

研究YC6K资料,发现了几个关键词:第一、首次、最新、独创。比如,YC6K是玉柴与国际知名零部件供应商联合开发的产品,YC6K是我国第一款满足欧3——欧6排放标准的顶置凸轮轴四气门重型柴油机;是发动机行业首次运用RG可靠性增长技术的产品;使用最新的Top-DownCooling冷却技术;独创性引入精确燃烧和电子控制技术、发动机逆向横流冷却技术、高强度材料和高效发动机缸内制动技术。

对于这些技术,没有一定知识储备的人还真是难以理解,好在玉柴联合动力股份有限公司(以下简称玉柴联合动力)营销部副经理陈晓东用通俗的语言解释了一番,让感叹“厉害”!

首先是介质天线YC6K零部件的开发模式。6K发动机均采用进口零件或国际知名品牌在国内的合资供应商,并在整机设计之初就确定好使用边界条件,以使零件工作在最优区间,充分发挥其性能和可靠的优势。区别于拿来主义的简单拼凑,可谓表里如一。真材实料,这是其二。

其次是RG(可靠性增长技术)的应用。“美国通用在做航空发动机研发时需要解决可靠性问题,于是研发了RG(可靠性增长技术),这后来为其他企业所使用。简单地说,可靠性增长技术就是在开发产品前根据市场需求设定目标,开发过程中有针对该实验机采取国际流行的主机结构、进口伺服调速系统和机电(日本松下)、进口减速机(德国)、进口滚珠丝杠(德国)性地通过一系列控制优化手段逐步增加发动机可靠性水平,最终达到可靠性目标要求。”他介绍说。

再来看YC6K的几个独门绝招。

第一,Top-Down Cooling冷却技术(高效逆向冷却技术),其优点是冷却水先接触缸盖鼻梁区,让鼻梁区的温度比传统发动机降低15——16℃,这可以将气缸盖可靠性提升到更高水平。此外,这项技术也使得发动机散热系统可以设计得更灵活。

第二,顶置凸轮轴的采用称得上“前无古人”。“在YC6K推出前,国内10升以上商用车发动机没有使用顶置凸轮轴镁钙砖的。”陈晓东告诉,顶置凸轮轴油耗、噪声、可靠方面的优势突出。

具体来说,传统的传动方式是侧置凸轮、推杆、挺柱、摇臂等组成一个长长的传递链条,由于这些零件都是弹性的,会产生压缩、变形等问题;此外,凸轮型线控制气门开启、关闭速度,如果传递链条长,型线传递得就不是很准确。顶置凸轮轴去掉了推杆和挺柱,直接从凸轮轴传递到摇臂,可以更准确地控制气门开启和关闭,从而更精准地控制燃烧,达到节油目的,同时也降低了气门机构传递噪声。第二,传统发动机使用侧置凸轮轴,为了掏出挺柱的运动空间,铸造时需要在机体侧面留出空间,这就造成机体不对称,在冷却过程中内部应力大,对寿命产生影响;而顶置凸轮轴使用对称结构,能够提高机体强度,从而可以提高抗爆发压力的能力,进而提高整机可靠性。

第三,采用高效的发动机缓速技术。得益于顶置凸轮结构及与国际知名制动器公司JACOBS的联合开发,YC6K的制动功率达到发动机的正向功率输出水平,简单说,就是用多少速度上多大的坡,就可以用相同的车速下多大的坡。其优点是可以减少淋水装置、多拉货,还可以排除路面安全隐患,同时能有效减少刹车片磨损,每年产生的效益非常可观。

第四,集成化设计技术。通过将类似功能零件的集成化整合,使发动机零部件数量大幅减少,降低渗漏风险,在大幅提高发动机可靠性的同时,使整机结构紧凑、外形美观。

突破性的技术伴随的是高难度,不过,正是因为先进技术的采用,YC6K才能“一直被模仿,从未被超越”。技术遥遥领先,真材实料,这是其三。

扎实 低排放和高可靠可以兼得

国六被玉柴集团公司董事局主席晏平称为“关系玉柴生死存亡的挑战”,在排放方面,YC6K做得相当扎实。

YC6K设计时就瞄准欧6,这是很多人知道的,但很少有人知道,这背后意味着什么。

欧6最大的要求之一就是缸内爆发压力控制。欧6阶段,颗粒物排放接近零,除了用DPF控制外,燃烧过程也需要更充分,这就对爆发压力提出了更高要求——缸内爆发压力至少达到220bar。“YC6K就是按照220bar爆压设计的。其实,针对国四、国五排放要求,爆发压力不需要做到这么大,目前我们用到的在170——180bar左右。富余的爆发压力可以转化为可靠性,这是YC6K得天独厚的优势。”陈晓东表示。

面对国六,工作量巨大,主要- ECCOH 无卤配方:具有高阻燃性、低毒和低烟密度等特性;是提高爆发压力、改进燃油系统、后处理增加DPF和EGR。“EGR会给发动机的控制带来变化,DPF需要做标定,主要是碳积累模式。”他进一步介绍说,碳颗粒会在DPF内积累,积累到一定程度就会把排气堵上,这时就需要再生并判断再生时间,如果不能准确判断,就会导致发动机工作失常。因此,需要根据发动机使用工况来标定DPF碳积累模式,这个过程非常复杂。此外,由于发动机有一段排气连接管延伸到整车,如果排气连接管的长度不同、拐弯方向不同、余量不够,就会导致之前花了很大力气标定的碳积累模式不能正常使用,因此需要与整车厂一起做工作,对管径粗细、保温程度、流程阻力损失等做确认。

实力 软的硬的它都行

从2006年开始设计,到2007年做出第一台YC6K样机,再到2009年达到RG可靠性目标,玉柴足足用了3年时间做台架试验,累计台架试验时间达到4万——5万小时。YC6K的开发过程,离不开软硬件的支持。

软件方面,YC6K的开发流程按照欧洲知名专业发动机咨询公司AVL的标准,其中的30多项试验内容和评判标准,玉柴已经掌握。硬件方面,玉柴整套测试设备使用AVL产品。“比如,我们全部使用电涡流测功机,其好处是可以在发动机未启动时用电驱动,以了解其内部摩擦功水平是否达到目标。而水力测功机不能产生动力,就不能完成这个工作,只有启动发动机才能测试功率、扭矩。假设水力测功机测出的功率是100千瓦,但并不会测出内部摩擦功为10千瓦;而对玉柴来说,我们可以测出10千瓦,并要求控制在8千瓦以下,如果测出超过8千瓦,那新骨瓷就拆解、检查,保证出厂的发动机品质一致。同时,电涡流测功机反应快,可以对发动机做瞬态加载实验,最终带给驾驶员的感受就是加速更有力、更顺畅。” 陈晓东向《商用汽车》介绍说,电涡流测功机只是性能开发的一个细节,而“玉柴还有很多独特的机械开发和性能开发来保障发动机的品质”。

相比于固然YC6K12,YC6K13除了排量增加外,发动机本身也进行了技术改进,可靠性进一步提升。“比如优化了燃油系统,气门辅助制动使用了功率更高的产品。”陈晓东介绍说。

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