鉴定文件之十 CA6DF3-24E3型柴油机 性能开发及认证试验报告

编 制： 金宏青 校 对： 张雄伟 审 核： 批 准：

一汽解放公司无锡柴油机厂 研发部产品室 2006.11 . 性能开发及认证试验报告 第 1 页 共 12页 目 录 1 开发依据 ……………………………………………2 2 开发目的 ……………………………………………2 3 试验对象 ……………………………………………2 4 试验项目 ……………………………………………3 5 试验方法和条件 ……………………………………………3 6 开发过程简述 ……………………………………………4 7 试验结果及分析 ……………………………………………5 8 试验结果曲线 ……………………………………………8 9 型式认证结果 ……………………………………………10 性能开发及认证试验报告

第 2 页 共 12页 1 开发依据 一汽锡柴计财部《CA6DF3-24E3柴油机产品开发计划任务书》。

2 开发目的 2.1 对全新设计开发的CA6DF3-24E3柴油机进行性能、排放开发，使其动力性、经济性满足设计开发目标，排放达欧Ⅲ法规要求。 2.2 发动机进行型式认证检验。

3 试验对象 3.1 CA6DF3-24E3柴油机性能、排放开发样机一台。 3.2 CA6DF3-24E3柴油机认证样机两台，编号分别为： 50750167，50750170。以下分别简称为A,B。 发动机主要参数见表1 表1 发动机主要参数 型 号 CA6DF3-24E3

生 产 厂 一汽解放公司无锡柴油机厂 形 式 直列、六缸、水冷、四冲程、增压中冷 缸径×行程 107×125（mm×mm） 排 量 6.7(L) 燃烧室型式 ω型 额定功率(转速) 177 kW(2300 r/min) 最大扭矩(转速) 940 N·m(1300－1600 r/min) 全负荷最低燃油消耗率 205 g/kW.h 额定点燃油消耗率 225 g/kW.h 800r/min扭矩 550 N·m 800r/min全负荷烟度 <1.5FSN 自由加速烟度 2.0FSN 排放规范（试验循环） GB17691-2005 NOx/HC/CO/PM 法规限值 5.0/0.66/2.0/0.1 g/kW.h 冷起动 -12℃不加辅助设备; -25℃带辅助设备 供油提前角 怠速转速 650±50 r/min 着火次序 1-5-3-6-2-4 燃油喷射泵 BOSCH CPN2.2电控燃油油泵 调 速 器 电控 喷 油 器 BOSCH CRIN 2 压 缩 比 17:1 增压器 霍尼韦尔GT35 性能开发及认证试验报告 第 3 页 共 12页 4 试验项目 4.1总功率试验 4.2万有特性试验 4.3 ESC排放试验 4.4 ELR排放试验

5 试验方法和条件 5.1 试验方法 5.1.1 性能试验按GB/T18297-2001《汽车发动机性能试验方法》中的有关规定进行。 5.1.2 排放试验按GB17691-2005《车用压燃式发动机排气污染物限值及测试方法》中的有关规定进行。 5.1.3可见污染物排放试验按GB3847-2005《压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气可见污染物限值及测试方法》中的有关规定进行。 5.2 试验条件 5.2.1 试验一般条件的控制按GB/T18297-2001《汽车发动机性能试验方法》的规定，全部试验不带空气滤清器。 5.2.2 中冷温度的控制见表2 表2

序 号 转 速 r/min 扭 矩 N.m 中冷后温度 ℃

1 800 550 35 2 1000 735 38 3 1200 895 40 4 1400 949 42 5 1600 940 43 6 1800 890 44 7 2000 835 44 8 2200 775 45 9 2300 735 45

5.2.3 试验用油见表3。 表3

名称 生产厂 规格

柴油 北京燕山石化 0# 性能开发及认证试验报告 第 4 页 共 12页 润滑油 美孚公司 埃索XT-5(CH-4/15W40)

5.2.4主要试验设备见表4 表4

名称 型号 编号 精度 制造厂

测功机 125721 ALPHA350 0.3%FS 奥地利AVL公司 油耗仪 125722 0.2% 杭州奕科公司 空气流量计 QY-104 LFE-200B 0.1 kg/h 奥地利AVL公司 微克天平 1116372660 AT260 0.1 mg 瑞士梅特勒公司 CO排气分析仪 EB70143 NGA2000 1% 日本Horiba公司 HC排气分析仪 EB70143 NGA2000 1% 日本Horiba公司 NOx排气分析仪 EB70143 NGA2000 1% 日本Horiba公司

6 开发过程简述 运用先进的模拟计算BOOST程序进行热力循环计算，对进排气系统、配气凸轮、增压器等进行方案优化；共轨燃油喷射系统布置；机体增加强度；缸盖重新设计；活塞等运动件优化设计；对CA6DF3-24E3样机测量重要部件的尺寸、重要间隙等参数；在气道试验台上进行缸盖气道稳定流动测试等。 在欧Ⅲ燃烧系统开发上：燃烧室针对高压喷射、低进气涡流的特性进行设计开发；低涡流进气道开发；油嘴参数设计定义并进行试验验证；共轨系统供油参数、供油特性与增压系统、进排气系统进行大量、细致的匹配试验，最终完成发动机的性能、排放开发。 性能开发及认证试验报告

第 5 页 共 12页 7 试验结果及分析 7.1 开发试验的主要结果见表5。

表5 检验项目 单位 开发目标值 开发试验结果

性 能 试 验

额定功率 kW 1772% 178.2 额定转速 r/min 2300 2300 额定点燃油消耗率 g/kW.h 225 221.6 总功率试验最低燃油消耗率 g/kW.h 205 201.1

最大扭矩 N.m 940 940 最大扭矩转速 r/min 1400100 1400 800 r/min扭矩 N.m 550 550 最大爆发压力 bar 150 140

排 放 试 验 2300 r/min消光烟度 1/m 1.33 0.264 1400 r/min消光烟度 1/m 1.69 0.158 800 r/min烟度 FSN 1.5 0.825 氮氧化物（NOx） g/kW.h 5 4.86

碳氢化合物（HC） g/kW.h 0.66 0.18 一氧化碳（CO） g/kW.h 2.0 0.53 微粒（PM） g/kW.h 0.10 0.096

7.2 主要性能及排放试验结果评价 全部的试验结果符合开发目标值的要求。性能试验结果中：额定点燃油消耗率比开发目标值低3.4 g/kW.h，外特性试验最低燃油消耗率比开发目标值少3.9 g/kW.h左右；排放试验结果中：除颗粒与开发目标值接近外，其它试验结果与开发目标值相比还有余量。总之，根据上述的开发结果， CA6DF3-24E3柴油机的性能、排放开发工作非常成功。 性能开发及认证试验报告 第 6 页 共 12页 7.2.1动力性指标见表6。 表6 项目 单位 开发要求 试验结果 额定功率 kW 177 178.2 最大扭矩 N.m 940 940 1000r/min扭矩 N.m / 735 800r/min扭矩 N.m 550 550 最大爆发压力 bar ≤150 140 7.2.2经济性指标见表7。 表7 项目 单位 开发要求 试验结果 余量 全负荷最低校正燃油消耗率 g/kW.h ≤205 201.1 3.9 额定点校正燃油消耗率 g/kW.h 225 221.6 3.4 从表7的经济性指标看，额定点校正燃油消耗率，全负荷最低校正燃油消耗率都低于开发目标值的要求。

7.2.3排放试验结果 7.2.3.1可见、不可见污染物排放指标见表8。 表8 按照ESC排放法规测量所得的排放试验结果 项目 单位 欧Ⅲ要求 实测值 裕度(%) NOx g/kW.h 5.0 4.86 -2.8

HC g/kW.h 0.66 0.18 -72.7

CO g/kW.h 2.0 0.53 -73.5

PM g/kW.h 0.10 0.096 -4

从表8的排放试验结果可以看出：各项排放试验结果满足中国Ⅲ阶段排放标准。 性能开发及认证试验报告 第 7 页 共 12页 7.2.3.2 ELR试验结果: 试验结果 开发要求 第一次 0.54 1/m ≤0.8 1/m 第二次 0.49 1/m

7.2.3.3 烟度指标,试验中全负荷烟度见表9。 表9 转 速 开发要求 实测烟度 800r/min ≤1.5FSN 0.825FSN

7.3 冷起动： 使用180Ah的电瓶，在环境温度-12℃时，不需要加热器加热，起动机接电4秒后起动成功；在-25℃时，加热器开启48秒后，起动机接电5秒柴油机顺利起动。