Двигатель caterpillar технические характеристик

Дизельный двигатель Caterpillar C13 ACERT

Промышленный двигатель C13 ACERT производства Caterpillar (США) — 6-цилиндровый, рядный, 4-тактный, с непосредственным впрыском топлива, турбонаддувом, промежуточным охладителем, электронным блоком управления (ADEM™ A4), топливной системой MEUI высокого давления, цельной головкой цилиндра с каналами впуска и выпуска по разные стороны, цельнолитым стальным поршнем, технологией полной герметизации, задним механизмом отбора мощности с одного/двух валов.

Наша компания применяет двигатель C13 ACERT для комплектации дизельных приводов ПСМ серии PDCat.

Мощность двигателя 287-388 кВт при частоте вращения коленчатого вала 1800-2100 об/мин. Двигатель отвечает нормам Tier 3 (установлены Управлением охраны окружающей среды США) и Stage IIIA (требования Европейского Союза) по токсичности отработавших газов благодаря использованию технологии ACERT (Advanced Combustion Emissions Reduction Technology). Она охватывает четыре системы для снижения токсичности выхлопных газов и затрагивает топливную систему, процесс сгорания топлива, систему поступления в двигатель чистого воздуха и внедрение системы электронного контроля и управления.

Достоинства дизельного двигателя Caterpillar C13 ACERT:

— Конструкция зубчатой передачи модифицирована, что позволило увеличить мощность и уменьшить уровень шума.

— Шумозащитный экран поддона картера снижает уровень шума.

— Металлические многослойные прокладки головок цилиндров значительно надежнее обычных.

— Стальная проставка между двумя слоями рессорной стали повышает эластичность прокладки.

— Благодаря эластичности прокладки повышается срок службы двигателя за счет снижения вероятности разрушения прокладки.

— За счет нового высокоэффективного масляного фильтра снижается износ двигателя и уровень загрязнения.

Вы можете заказать в компании ПСМ запасные части к двигателю Caterpillar:

• Расходные материалы и комплекты ЗИП
• Основные узлы
• Масляная система
• Воздушная и выхлопная системы
• Корпусные элементы
• Крепеж
• Система охлаждения
• Уплотнения и патрубки
• Фильтры
• Электрика
• Комплекты для диагностики

Наименование параметра	Значение
Число цилиндров	6
Расположение цилиндров	рядное
Порядок работы цилиндров	1-5-3-6-2-4
Диаметр цилиндра, мм	130
Ход поршня, мм	157
Рабочий объем, л	12,5
Степень сжатия	17,3:1
Режим работы двигателя	A* B** C*** D**** E*****
Мощность двигателя, кВт (л.с.)	287 (390) 310 (421) 328 (440) 354 (481) 388 (527)
Частота вращения коленчатого вала, об/мин	1800-2100 1800-2100 1800-2100 1800-2100 1800-2100
Частота вращения холостого хода, об/мин
— минимальная, не более	700
Удельный расход топлива при 1800 об/мин, г/(кВт ч):
— при 100% мощности:	210,6 н.д. н.д. н.д. н.д.
Масляные фильтры	патронного типа
Топливный насос	низкого давления
Топливные фильтры
— грубой очистки	сепаратор
— тонкой очистки	высшего качества, 2 мкм
Наддув	Турбонаддув с системой охлаждения наддувочного воздуха атмосферным воздухом
Система охлаждения	Одноконтурная система охлаждения водяной рубашки двигателя, охлаждения наддувочного воздуха – контур последовательного охлаждения, использующий рабочую жидкость рубашки охлаждения
Водяной насос	центробежный водяной насос, впускной канал водяного насоса
Зарядный генератор	24 В, 65 А
Пусковое устройство	электростартер, 24 В
Габаритные размеры (ДхШхВ), мм	1202,6х1011,1х1185,5
Масса двигателя, кг	939******

* Режим IND — A (непрерывная работа) — режим непрерывной работы двигателя в тяжелых условиях, когда двигатель эксплуатируется при максимальной мощности и максимальной частоте вращения до 100% рабочего времени, без перерыва или периодического снижения нагрузки.

** Режим IND — B — режим работы двигателя, при котором мощность и (или) частота вращения периодически уменьшаются по сравнению с максимальным значением (продолжительность работы при полной нагрузке не превышает 80% от общего времени работы)

*** Режим IND — С (прерывистый режим) — работа двигателя с периодическим увеличением мощности и (или) частоты вращения до максимальных значений (продолжительность работы при полной нагрузке не превышает 50% от общего времени работы)

**** Режим IND — D — режим работы двигателя, при котором допускается периодическое повышение мощности до максимального значения (продолжительность работы при полной нагрузке не превышает 10% от общего времени работы)

***** Режим IND — E — такой режим используется, когда максимальная мощность требуется в течение короткого периода времени для пуска или при внезапной перегрузке. Для аварийного режима эксплуатации, при котором обычного уровня мощности недостаточно (продолжительность работы при полной нагрузке не превышает 5% от общего времени работы).

****** масса сухого двигателя

Стандартная комплектация двигателя

Система впуска:
— Турбонаддув с системой охлаждения наддувочного воздуха атмосферным воздухом (ATAAC)

Система управления:
— Электронное управление, регулировка числа оборотов механизма отбора мощности
— Электронная система впрыска топлива
— Программируемые мощностные режимы
— Использование механизма холодного запуска
— Автоматическая компенсация высоты
— Компенсация мощности при изменении температуры топлива
— Программируемые величины низких и высоких оборотов холостого хода, а также верхнего предела частоты вращения коленчатого вала двигателя
— Электронная диагностика и регистрация отказов

Система контроля двигателя:
— Коммуникационный модуль J1939 (передача диагностической информации и данных о режиме работы двигателя)
— Электронный блок управления (ЭБУ) двигателя Caterpillar ADEM™ A4

Система защиты:
— Электронная, 24 В

Система охлаждения двигателя:
— Термостат и термостатная коробка, температура полного открытия 98°C
— Центробежный водяной насос рубашки охлаждения с шестеренчатым приводом
— Датчик уровня охлаждающей жидкости

Система выпуска:
— Выпускной коллектор сухого типа
— Дополнительный выпускной канал

Маховики и их картеры:
— Корпус маховика, SAE A
— Вращение стандартное по SAE (против часовой стрелки)

Топливная система:
— Топливная система HEUI™
— Насос-форсунки с электронным управлением
— Фильтр тонкой очистки топлива (высшего качества, 2 мкм)
— Топливный насос низкого давления
— Топливоподкачивающий насос
— Технология ACERT™
— Топливный фильтр грубой очистки/сепаратор

Рабочая характеристика дизельного двигателя
Caterpillar C13 ACERT

Габаритный чертеж дизельного двигателя
Caterpillar C13 ACERT

Источник

CATERPILLAR внедряет технологию ACERT (Журнал «АВТОТРАК» N7-8 за 2003 год.)

Аббревиатуру ACЕRТ (Advanced Combustion Emission Reduction Technology) можно расшифровать как «Технология снижения вредных выбросов путем внутреннего сгорания». Данная технология объединяет в себе технические усовершенствования ряда основных систем двигателя: воздушной, топливной, электронной, а также систем дополнительной очистки.

Воздушная система

В двигателях, предназначенных для тяжелых условий эксплуатации (С11, С13, С15), вместо одного турбокомпрессора использована более производительная система с двумя последовательно установленными турбонагнетателями (twin-turbo) и двумя интеркулерами, один из которых выполнен по схеме «воздух — воздух», а другой — «охлаждающая жидкость воздух». Этим обеспечивается больший приток воздуха в цилиндры и, как следствие, более полное сгорание топлива. Кроме этого, второй турбокомпрессор, нагнетающий воздух в двигатель, оснащен электронно-управляемым клапаном, регулирующим давление наддува. Это тоже носит свою лепту в повышение чистоты выхлопа, так как достигается точное управление объемом воздуха, необходимым двигателю на разных режимах и нагрузках, что также помогает более эффективному и полому сгоранию топлива. Эта воздушная система также использует технологию «изменяемой активации клапанов». Здесь применяются высокоскоростные электрогидравлические исполнительные механизмы (всего их 12, по 2 на цилиндр), которые открывают впускные и выпускные клапаны. При частоте вращения коленвала 1800 об/мин каждая пара впускных и выпускных клапанов может открываться со скоростью до 30 раз в секунду! Такая технология не только помогает оптимизировать процесс смесеобразования в цилиндрах. Она также позволяет использовать так называемую «внутреннюю рециркуляцию выхлопа» для дополнительного понижения токсичности отработанных газов. На такте пуска эти электрогидравлические исполнительные механизмы одновременно отрывают и впускные, и выпускные клапаны, при этом поступающий свежий воздух смешивается в цилиндрах с частью отработанных газов из выпускного коллектора.

Топливная система

Двигатели серии С7 и С9, разработанные с использованием технологии ACERT, Оборудованы проверенной топливной системой Caterpillar HEUI, которая с 997 г. применяется на всех двигателях Caterpillar среднего класса. Она представляет собой топливную систему с гидравлически активируемыми и электронно-управляемыми инжекторными блоками. Эта система обеспечивает возможность многофазного впрыска, при котором горючее подается в цилиндры не сразу, а с интервалами и небольшими порциями, что в итоге способствует лучшему сгоранию топлива и снижению уровня выхлопа. Говоря точнее, за один рабочий такт форсунка впрыскивает в цилиндр пять строго дозированных электроникой порций топлива: так называемую пилотную, 3 основные и завершающую.

В двигателях,. предназначенных для тяжелых условий эксплуатации, включая модели C11, C13 и С15, применена топливная система MEUI с механической активацией электронно-управляемого инжекторного блока. При этом топливная система MEUI использует ту же технологию многофазного впрыска, что и система HEUI.

Система дополнительной очистки отработанных газов

Описанные топливная и воздушная системы позволяют снизить содержание в выхлопе окислов азота. Помимо этого, с 1994 г. на двигателях Caterpillar среднего класса (а на двигателях для тяжелых условий работы — с октября 2002 г.) применяется не входящая в состав технологии ACERT отдельная система дополнительной очистки выхлопа. Эта система называется «дизельный катализатор окисления» (Diesel Oxidation Catalyst) и предназначена она для уменьшения содержания твердых частиц в отработанных газах путем химического преобразования окиси углерода и несгоревшего углеводорода в водяной пар и углекислый газ. Данная система нейтрализации выхлопа встраивается в глушители и конструктивно выполнена из нержавеющей стали с такой же температурой поверхностного слоя, что и у современных двигателей. Расчетный срок службы такой системы дополнительной очистки не меньше срока работы самого двигателя, при этом система практически не требует обслуживания и чистки.

За океаном двигатели с технологией ACERT уже устанавливаются на транспортные средства. И данная технология позволит двигателям CATERPILLAR отвечать жестким экологическим требованиям вплоть до 2007 года.

Источник

Двигатели Caterpillar с технологией ACERT для землеройной и дорожно-строительной техники

В последние годы существенно возросли требования, предъявляемые законодательствами многих стран, к снижению токсичности выброса отработавших газов в окружающую среду. В настоящее время в большинстве европейских стран и стран Американского континента действуют нормативы и правила Европейской экономической комиссии ООН и Управления по охране окружающей среды США, которые установили уровень нормирования вредных выбросов. Нормативы зафиксированы как стандарт ЕС (Еuro с пятью уровнями норм), а США – как федеральные стандарты (Tier) с четырьмя уровнями норм.

Нормы стандартов Еuro 3 и Tier Stage III считаются действующими нормативами. Компанией Caterpillar выполнен дорогостоящий (несколько сотен миллионов долларов) комплекс исследований и испытаний, направленных на выполнение таких норм, результатом которого стала технология ACERT (Advanced Combustion Emissions Reduction Technology). Это новая перспективная технология, обеспечивающая снижение токсичности и объемов выброса в атмосферу отработавших газов. Проведенные работы позволили создать технологии унифицированных компоновочных блоков, каждый из которых объединен в общий комплекс. Технология, а скорее система ACERT обеспечивает качественное, точное и эффективное управление процессом сгорания. Двигатели, оснащенные этой системой, соответствуют заданным нормам по токсичности выброса отработавших газов без снижения надежности, ресурса и экономичности расхода топлива. Компания отмечает, что технология ACERT обладает определенной гибкостью и позволяет без существенных изменений быть усовершенствованной для выполнения перспективных требований по снижению уровня токсичности выбросов.

Технология ACERT охватывает четыре системы для снижения токсичности выхлопных газов и затрагивает топливную систему, процесс сгорания топлива, систему поступления в двигатель чистого воздуха и внедрение системы электронного контроля и управления.

В области топливной системы применяются насос-форсунки многократного впрыска топлива в нужный момент времени. В зависимости от назначения и использования предлагаются три типа насос-форсунок: механическая (MUI); с гидроприводом и электронным регулированием впрыска (HEUI); с механическим приводом и электронным регулированием впрыска (EUI). Подача очищенного воздуха осуществляется прямым потоком через головку цилиндра и турбонагнетатель с перепускным клапаном. Электронно-гидравлический регулятор позволяет изменять проходное сечение клапанов, обеспечивая поступление в камеру сгорания точно дозированного количества чистого охлажденного воздуха при различных частоте вращения и нагрузках двигателя. Это способствует полному сгоранию топлива и его экономии. Два последовательно работающих турбонагнетателя позволяют уменьшить нагрузки на них и увеличить долговечность их турбокомпонентов.

Электронный блок (Cat ADEM) интегрирует работу всех систем двигателя для достижения пониженного уровня выхлопа и сохранения высокой топливной экономичности. Применение компьютерного моделирования процесса сгорания, которое объединяет в себе аэродинамику, термодинамические показатели, контроль над газообразованием топлива, длиной факела, воспламенением, горением и химическим составом выхлопных газов, позволило создать современное топливное оборудование, оптимизировать геометрию камеры сгорания и добиться высоких характеристик процесса сгорания топлива.

По мнению компании Caterpillar, которая, к слову, на всех видах выпускаемой техники применяет двигатели только собственного производства, реализация технологии ACERT позволяет уже сегодня удовлетворить требования законодательных норм третьего уровня и ожидаемых норм этапа III без применения систем рециркуляции отработавших газов (EGR).

В 2003 г. первые двигатели с технологией ACERT были установлены на автобусах, грузовых автомобилях и магистральных тягачах. Тем не менее в последние годы требования по снижению токсичности отработавших газов стали распространяться на внедорожную, стационарную, коммунальную, землеройную и дорожно-строительную технику. Это предопределило расширение применения двигателей с технологией ACERT.

По имеющимся данным, на начало 2009 г. компания Caterpillar освоила производство 13 моделей двигателей с технологией ACERT, краткие технические характеристики которых приведены в таблице.

Семейство двигателей ACERT охватывает 7 размерных групп по диаметру цилиндра от 102 до 145 мм и 10 размерных групп по величине хода поршня – от 127 до 162 мм. Наибольшее число моделей двигателей (9) имеют 6-цилиндровое рядное исполнение, по 2 модели имеют 4-цилиндровое и 12-цилиндровое V-образное исполнение. Двигатели оснащены системами турбонаддува и промежуточного охлаждения наддувочного воздуха.

Двигатели Caterpillar с технологией ACERT устанавливаются на многих видах землеройной, дорожно-строительной, погрузочной и грузоподъемной техники. Наиболее широко их применяют для комплектации гусеничных экскаваторов, бульдозеров, автогрейдеров, колесных одноковшовых фронтальных погрузчиков, асфальтоукладчиков, подземной горной и лесозаготовительной техники. Самыми распространенными стали двигатели рабочим объемом 4,4; 6,6; 9; 15 и 18 л.

Источник

Adblock
detector

Ужесточающиеся экологические требования вынуждают авто-производителей постоянно разрабатывать новые и серьезно дорабатывать уже существующие конструкции двигателей. И здесь каждый производитель идет своим путем. Так, компания Caterpillar с начала 2003 года активно внедряет в производство двигатели для грузовиков и автобусов оснащенные новой комплексной технологией ACERT, направленной на повышение чистоты отработанных газов.