柴油的分類及特點_柴油是如何分類的
一、德國
德國是全球發動機制造領域的領先國家。德國每一個發動機零件都達到了精益求精的高水平,且無任何多余的零部件。、值得一提的是,德國精益求精的發動機制造水平之時幾乎形成了一種“病態”,世界上其他國家想仿制德國發動機非常難。比如德國的汽車工業是世界上最發達的,除了擁有最好的生產線、最高素質的工人以外,還有最出色的發動機,幾乎每年《Ward‘s Auto World》雜志評選的最佳發動機,德系汽車總能包攬全球第一。因此,德國高超的機械設計工藝和制造技術,是德系發動機和汽車成就今天如此輝煌的原因。
德國聞名遐邇的戴姆勒·克萊斯勒集團的柴油機,它的推進系統部分曾是世界上頂尖的重載柴油機制造公司,尤其在全球享有最高榮譽。一百多年來一直作為同行業最高品質的杰出代表,其產品廣泛應用于艦船、重型汽車、工程機械、鐵路機車等。作為陸用、船用和鐵路動力系統以及發電設備引擎的供應商,MTU以領先的技術、高可靠性的產品及一流的服務而聞名于世。
德國柴油發動機巨頭之一:德國道依茨公司由N.A.Otto&Cie(奧托先生:歷史上著名的四沖程發動機的發明者)和 E.Langen(藍根先生)于1864 合伙創建,是現今歷史最悠久、世界領先的發動機獨立制造廠商。奧托先生發明的第一臺發動機就是燃燒煤氣的氣體發動機,因此,道依茨公司在燃氣發動機方面已經具有140多年的歷史。
德國柴油發動機巨頭之二:德國曼恩(MAN)。是世界500強企業,是世界主要柴油發動機、卡車(旗下的MAN商用車股份公司是世界著名的重型卡車制造商之一)和客車制造商之一,總部設在德國慕尼黑。公司生產的發動機功率覆蓋37-1397kW,發動機類型主要有4缸和6缸直列型,8缸、10缸和12缸V型發動機。MAN是一個歐洲領先的工程集團,在全球商用車、柴油發動機和渦輪機、汽輪機和印刷系統五大核心領域工作,能力全面,提供系統解決方案。
德國柴油發動機巨頭之三:奔馳MTU。其中2000系列、4000系列是目前最先進的柴油發動機。它是一種超前的設計,并裝備世界上獨一無二的電子管理系統MDEC。MDEC電子管理系統。
它的電子管理系統有兩個明顯的優點:一是讓德國奔馳柴油發動機成為世界上油耗最低的發動機。值得一提的是,柴油發動機的油耗有個"瓶頸",即200克/千瓦·小時,而德國奔馳2000、4000系列柴油發動機突破了這個"瓶頸",為197克/千瓦·小時;二是讓德國奔馳柴油發動機的第一次大修時間達到24000小時至30000小時,成為世界上第一次大修時間最長的發動機,相當于國產機的10倍,相當于其它進口發動機的2~5倍。
MTU憑借其四沖程柴油機全球領先的技術與著名的美國柴油機最大的供應商-底特律柴油機公司(DDC)進行合作,而detroit diesel 正是以其獨特的兩沖程機享譽市場達一百多年并長期穩定占有美國柴油機75%的份額。MTU公司成為世界上發動機技術最先進,功率范圍最大的發動機供應商。值得一提的是,全球絕大部分主戰坦克使用的都是MTU系列柴油機。
二、美國
美國是全球航空發動機首屈一指的強國,世界上只有美、俄、英、法四個國家有能力開發自己的航空發動機。比如美國研發的新渦輪風扇發動機已經達到了驚人的70噸推力。美國發動機曾經打破了世界上最強大的噴氣發動機的記錄通用電氣的GE9X發動機,被稱為地球上最強大的噴氣發動機。美國同樣是全球柴油發電機重要強國之一。
早在1990年,為了滿足美國環保法規對汽車排放標準提出的降顆粒物和降NOx(氮氧化物)排放的嚴格要求,美國的OEM發動機廠家在柴油機上進行了一些改進:1、采用直噴技術,通過精確控制可以提高燃燒效率降低顆粒物的排放;2、通過延遲噴射提前角降低燃燒溫度,在一定程度降低NOx的排放;3、活塞環由矩形改為梯形,使燃燒更完全,減少了顆粒物。為了滿足改進后的發動機在高溫沉積物、抗磨和油耗方面的要求,CF-4規格的機油應運而生。
美國柴油發動機巨頭之一:康明斯。世界在柴油發動機技術方面居領先地位。美國康明斯(Cummins)發動機公司始建于1919年。康明斯公司在世界柴油發動機技術方面居領先地位,始終是200馬力以上柴油發動機最大生產廠家及50馬力以上柴油發動機第二生產廠家。產品的市場主要包括重型、輕型卡車、休閑車(RV)、輕型汽車和許多工業用途。康明斯曾經在中國擁有十家合資和獨資制造企業,其中東風康明斯生產B、C和L系列柴油發動機,重慶康明斯生產M、N和K系列柴油發動機。
康明斯公司以創始人克萊西·萊爾·康明斯的名字命名,克萊西是一位自學成才的汽車技師和機械發明家。1919年,在當地銀行家和投資人威廉·格蘭頓·埃爾文先生的資助下,克萊西創立了康明斯發動機公司。克萊西是最早預見到柴油機所蘊含的巨大商業潛力的美國企業家之一。
康明斯研發的主攻方向是滿足日益嚴格的發動機尾放標準,重點在發動機的進氣處理系統、濾清和后處理系統、燃油系統、電控系統和缸內燃燒優化五個關鍵系統。值得一提的是,在2002年,康明斯領先所有競爭對手,率先達到美國聯邦環保署當年10月實施的EPA2004重型卡車排放標準。
康明斯是全球發動機企業中唯一一家能夠將柴油機的五大關鍵系統,即進氣處理系統、濾清和后處理系統、燃油系統、電控系統和缸內燃燒優化設計,全部自主開發的跨國企業,確保了康明斯在新一輪“排放”大戰中的國際領先地位。
康明斯產品特點:美國康明斯公司是世界上最大的動力設備制造商。值得一提的是,康明斯,沃爾沃,道依茨等柴油機發動機,都有代表性的世界著名品牌。康明斯主要是以大排量為主。
美國柴油發動機巨頭之二:卡特皮勒。是全球建筑機械、礦用設備、柴油和天然氣發動機以及工業用燃氣輪機領域的技術領導者和全球領先制造商。卡特彼勒公司(CAT),成立于1925年,卡特彼勒公司總部位于美國伊利諾州。是世界上最大的工程機械和礦山設備生產廠家、燃氣發動機和工業用燃氣輪機生產廠家之一,也是世界上最大的柴油機廠家之一。公司主要產品包括農業、建筑及采礦等工程機械和柴油發動機、天然氣發動機及燃氣渦輪發動機等。
卡特彼勒CAT的品質已經被世界公認為第一,曾經連續多年被美國《財富》雜志評為工業及農業設備制造行業排名第一。公司生產的發電機組價位比一般的高30%,長時間使用會顯出很強的優勢。卡特彼勒產品特點十分突出,比如機型匹配性一般,液壓系統一般,動作一般,但耐用保值,使用成本一般,力量第一,價格市場第一。卡特彼勒的缺點是油耗較大。
三、日本
日本不但擁有世界一流的航空工業技術。早在70年代,日本的半導體領域是全球第一,正值大型計算機用動態隨機存取存儲器(DRAM)生產,日本航天領域曾經成功研發了一款全新的XF9-1型航空發動機,這款發動機和美國F119-PW-100十分相似,主要適用于中型隱身戰斗機。
在汽車領域,日系車的發動機故障率低,在全球都獲得認同,日系大部分發動機都不錯,特別是不斷地追求油耗上的熱枕動力讓人佩服,盡管日系車的動力性能和技術應用不如德國的車子,但是在油耗上,優勢要遠遠領先于德國的車,在價格上,也會比德國的車更占優勢。
比如日本五十鈴汽車公司,曾經是世界上最具規模及歷史最悠久的商用汽車制造企業之一。由五十鈴所生產的柴油發動機曾經在日本占有異常重要的地位,更在后來影響了整個日本柴油發動機的發展。可謂是日本柴機出美名,老大只認五十鈴。再比如日本的洋馬(YANMAR)是世界公認的柴油發動機品牌。不僅高質量的產品和優質的服務有公認的市場競爭優勢,洋馬發動機還以其綠色環保,致力于最先進的節油技術的開發而聞名于世。柴油機具有可與汽油機相媲美的排放性能。值得一提的是,在歐洲,轎車采用柴油機已成主流,電控共軌柴油機的靜音和驅動性能也獲得好評。
日本著名的電裝公司早在1957年就開始生產柴油機系統產品。1995年和1998年電裝ECD-U2系列和ECD-U2P系列共軌系統先后開始投放市場,分別用來滿足商用車和轎車柴油機的配套需要。1995年開始正式投放市場的第一代ECD-U2系列共軌系統噴射壓力可以達到130~145MPa。
作為世界上最主要的電控共軌系統技術的掌握者,電裝在全世界率先實現了柴油發動機共軌系統的商品化。電裝電控高壓共軌的噴油器在每一次燃燒過程中最多可完成5次噴射,這可以大大地減少黑煙和氮氧化物的排放,同時實現了幾乎與汽油發動機同樣的低噪聲。
值得一提的是,在日本的新能源汽車規劃,清潔柴油汽車卻位列其中。最近幾年,日本市場的柴油發動機裝車比例也在悄然增長,早在2013年日本國內的柴油車銷量達到了7.5萬輛,2011年還僅為8638輛,兩年間就擴大了約9倍。雖然從數量和占比上都不上歐洲占據半壁江山,但是其增長速度著實令人矚目。
日本汽車市場在小排量汽油發動機技術和混合動力技術都取得巨大進步或領先,為什么又會對柴油發動機感興趣呢?
首先是日本的JC08測試法規。世界上集中主流油耗測試規程中,日本的JC08是最為嚴苛的之一。日本的標準之所以嚴苛,主要是因為它對冷啟動排放、加減速工況等的考核更為重視,在JC08模式下測試得出的油耗表現要遠高于其他測試規程下的成績。依照經驗,同一款車型在JC08測試規程下所得到的油耗要比歐洲NEDC規程下的油耗要多上1-2L。
日本全新的汽車油耗管理辦法將在2020年開始實施,根據新的管理辦法,每家汽車企業的所有車型油耗的加權平均值必須達到JC08測試循環下的20.3Km/L,約合4.9L/100Km。一邊是貼近日常生活的苛刻測試,另一邊又是同樣苛刻的排放標準。
其次是成本因素。盡管日本汽車廠商在混合動力技術方面具有突出優勢,然而在成本上,混合動力必然要高于傳統的內燃機。且在日本市場中,小型車甚至是K-Car占據著更大的市場份額,這些車型的售價和利潤都很低,難以普及混合動力系統進一步降低油耗。如此,日本汽車企業將柴油發動機小型化作為另外一個“新能源”的方向,就變得順理成章。
日本柴油發動機巨頭之一:五十鈴汽車公司。是世界上最具規模及歷史最悠久的商用汽車制造企業之一。由五十鈴所生產的柴油發動機曾經在日本占有異常重要的地位,更在后來影響了整個日本柴油發動機的的發展。行業內有一句話:“日本柴機出美名,老大只認五十鈴。”。五十鈴商用車及柴油發動機的產量位居世界前列。五十鈴柴油機的設計和生產堪稱世界一流。尤其是五十鈴mux多年年環塔量產車組第一名。
日本柴油發動機巨頭之二:洋馬(YANMAR)。是世界公認的柴油發動機品牌。洋馬柴油發動機尤其以其綠色環保,致力于最先進的節油技術的開發而聞名于世。值得一提的是,公司是日本和世界上頂級農業品牌,它因生產海洋機械而出名。洋馬株式會社是日本J聯賽足球隊大阪櫻花和亞冠聯賽贊助商,洋馬車隊和日本電視臺的幾個氣象預報節目的贊助商。同時也是曼徹斯特聯隊全球贊助商。
值得一提的是,日本的汽車歷來以省油著稱于世。而洋馬發動機是日本品牌,尤其在水排量發動機上,洋馬和久保田柴油機在市場上是相當利害的。擁有全球領先的節油技術。
日本柴油發動機巨頭之三:三菱。曾打造第一臺日本發動機且是日本汽車工業的代表。三菱柴油發動機曾經以耐久性及可靠性為業界公認,其結構緊湊、燃油消耗低、大修周期長。1934年完成首部四輪驅動(4WD)的日本汽車,就是引起世界車壇注目的三菱PX33跑車(裝配柴油引擎)。1935年研制成日本第一部預燃式柴油引擎的BD46型巴士。1936年推出首部量產型TD45柴油動力貨車。
日系車品牌之間的發動機技術具有不同特點:比如三菱的發動機,豐田的發動機,本田的發動機,馬自達的發動機。曾經打造出第一臺日本發動機的三菱是日本汽車工業的代表,比如EVO從第六代到第九代在拉力賽場無人能敵,神機4G63可以輕松突破1000匹馬力,山貓帕杰羅的超選四驅在越野圈也是如雷貫耳。
四、英國
英國是發動機制造的重要的領先強國,尤其是在航空發動機領域處于絕對的領先水平及地位。比如英國擁有聞名遐邇的羅爾斯-羅伊斯公司 。羅羅航空發動機是世界三大航空發動機廠家之一。英國羅羅(羅爾斯·羅伊斯)也是世界上最優秀的發動機制造者。著名的波音客機用的就是羅羅的發動機。1915年開始設計生產飛機發動機。第二次世界大戰中,被用來裝備同盟國飛機。戰后,成為英國噴氣發動機的主要生產者、世界和民用噴氣發動機的最大制造廠家之一。英國在柴油發電機領域同樣處于領先水平。
英國柴油發動機巨頭之一:珀金斯。世界領先的非公路用柴油及天然氣發動機市場的翹楚。英國Perkins(珀金斯)發動機有限公司于1932年由英國企業家Frank.Perkins在英國Peterborough創建,為全球領先的發動機制造商之一,它是4至2000 kW(5至2800hp)功率非公路用柴油及天然氣發動機市場的翹楚。
Perkins公司擅長為客戶量身定做發動機,完全滿足客戶的特定需求,因而備受設備生產商信賴。值得一提的是,Perkins的最終目標是要成為中國設備制造商的首選發動機供貨商。珀金斯公司(Perkins)作為世界最早生產發動機公司的公司之一。公司生產的以柴油和天然氣作為燃料的發動機因其經濟性、可靠性和耐久性的優點在各行業當中得到廣泛的推廣和應用,如農業機械、建筑業、汽車、工程機械、工業用發電機組及船舶和材料加工行業等。
珀金斯柴油發動機采用最新歐美技術及高強度耐磨材料,確保一流的品質,再配以世界領先的利萊森瑪柴油發電機,優點是體積緊湊,效率高。珀金斯產品出廠前,嚴格經過先進的電腦進行測試,其技術及品質均達到歐美生產水平。
英國柴油發動機巨頭之二:里卡多公司(Ricardo UK Ltd):全球著名的動力總成技術咨詢企業,主要業務包括動力總成系統的開發和應用,并提供動力總成開發的測試和檢測設備。里卡多的低碳雙渦流燃燒系統專利技術,經濟清潔燃燒柴油機設計和開發方面處于全球領先水平。
五、中國
中國是全球首屈一指的工業大國。是全球第二大經濟體。值得一提的是,中國機械制造企業成功打破了西方技術壁壘,研發出了一款世界級柴油機,領先了包括美國在內的西方傳統強國,據稱這款中國柴油機再次打破世界紀錄,熱效率達到了50%之多,若它能得到廣泛運用,每年可以為中國節油1600萬噸。中國著名的濰柴集團之前重磅發布全球首款突破50%熱效率的商業化柴油機,標志著中國重型柴油機技術邁向了世界一流并實現了自主可控。中國造出的全球頂級柴油機,符合國六標準,完成排放認證。
濰柴WP4.6N發動機獲得國家重型柴油機國六b認證。作為全球最嚴苛的認證標準,濰柴生產的這臺柴油發動機經過長期的研發,終于取得顯著成果。據2021年中國機械工業百強名單來看,濰柴曾經排名第一,尤其是濰柴WP4.6N發動機被稱作全球頂級柴油機。國六標準最高功率可達162KW,最大馬力為220,還有4.58L的排量也讓這款柴油發動機具備出色的動力性能。眾所周知,美日德長期壟斷柴油機核心技術,我國造出全球頂級柴油機,將徹底擺脫對國外的依賴。除了濰柴之外,中國的玉柴集團、江鈴、江淮、福田、一汽等等巨頭都是柴油機市場的有力競爭者。尤其是在車用柴油機領域。中國打造全球頂級柴油機意義重大,打破壟斷不僅能提高國產柴油機競爭力,還能在關鍵時刻避免受制于人。
中國著名柴油機品牌之一:錫柴。一汽解放汽車有限公司無錫柴油機廠(下簡稱“錫柴”)位于江蘇省無錫市,是中國第一汽車集團有限公司下屬全資企業。品牌無形資產102.29億元。
現擁有兩大發動機基地、發動機再制造基地和改裝車研制基地四大廠區,形成裝備國際領先、管理國內領先、質量行業領先的生產體系,具備60萬臺柴油機和15000輛改裝車的年產能力。錫柴具有國內領先的自主研發能力。工廠依托一汽技術中心優勢,形成了開放合作的自主研發模式,建成了產品開發流程和標準體系、產品開發過程管理體系等自主研發“五大體系”,搭建了節能環保技術、電子智能技術等自主研發“五大技術平臺”,是柴油機行業唯一同時掌握VCU、GPS、EGR、發動機制動等多項關鍵核心技術、我國第一家研制成功四氣門柴油機、第一家研制成功電控共軌柴油機、第一家研制成功兩級增壓柴油機并成功推廣的企業。
中國著名柴油機品牌之二:玉柴。始建于1951年,是國內行業首家赴境外上市的中外合資企業。公司總部設在廣西玉林市,下轄11家子公司,生產基地布局廣西、江蘇、安徽、山東等地,是中國產品型譜最齊全、應用領域最廣的內燃機制造基地,
中國著名柴油機品牌之三:云內動力。隸屬于昆明市國資委,是我國多缸小缸徑柴油機行業的首家國有控股上市公司,屬國家大一型企業,是國家重點扶持的520戶企業之一,開發和生產能力居同行業前列。
中國著名柴油機品牌之四:全柴。始建于1951年,是國內行業首家赴境外上市的中外合資企業。是中國產品型譜最齊全、應用領域最廣的內燃機制造基地,
安徽全柴集團有限公司(以下簡稱“全柴”)始建于1949年,是一家集研發、生產、經營、外貿、投資為一體的大型集團企業。目前公司在職員工3000多人。安徽全柴動力股份有限公司于1998年成功上市(股票代碼為600218),是安徽省內燃機行業唯一一家上市公司,2010年國家火炬計劃重點高新技術企業、中國機械工業500強企業。國內知名的柴油發動機研發與制造基地。公司在國內內燃機行業享有較高的聲譽。
中國著名柴油機品牌之五:上海柴油機股份有限公司(簡稱上柴公司)前身上海柴油機廠,創建于1947年4月。1958年,第一臺自行設計、完全國產化的6135柴油機在此誕生,開創了中國中等功率高速柴油機制造的先河。1964年,6135柴油機為國產第一臺T120推土機配套,并通過整機鑒定。1969年又成功為國產第一臺ZL40裝載機配套,奠定了上柴公司作為國內工程機械行業最主要的動力供應商的地位。1993年改制為股份制上市公司。
六、韓國
韓國是科技發達國家,其經濟實力雄厚,尤其是鋼鐵、汽車、造船、電子、紡織等已成韓國支柱產業,其造船和汽車制造等行業更享譽世界。韓國是世界十大電子工業國,韓國十分重視IT產業,IT技術水平和產量均居世界前列。
韓國是全球發動機制造重要的大國之一。韓國曾經發布了號稱是“世界上第一款”連續可變氣門時間——簡稱CVVD技術的發動機。CVVD技術可以根據駕駛條件自行判斷氣門開啟或關閉的時間,稱該能將發動機性能提升4%,燃油效率提升5%,并減少12%的碳排放量。
眾所周知,韓國車壇第一品牌的雙龍汽車,經過五十余年對SUV領域持續的研究和發展,以其專業的國際化管理團隊和領先的柴油動力系統,產品一直熱銷歐洲市場。雙龍汽車曾經憑借環保專業的發動機技術、超前衛的外觀設計、先進的安全性能、人性化的內部配置,志在打造“世界級SUV專家”的品牌形象。
韓國柴油發動機巨頭:韓國大宇株式會社。成立于1937年,其產品一直以來代表著韓國機械工業的發展水平,在柴油發動機、挖掘機、車輛、自動機床、機器人等領域創造了公認的成就;在柴油機方面,1958年與澳大利亞合作生產船舶發動機,1975年與德國MAN公司合作推出了系列重載柴油機;1990年成立歐洲大宇工廠、1994年成立大宇重工業煙臺公司、1996年成立美國大宇重工業公司。
韓國大宇柴油發電機被廣泛應用于國防、航空、車輛、船舶、工程機械、發電機組,并以其體積小、重量輕、抗突加負載能力強、噪音低、經濟可靠等特點被世界認可。
七、芬蘭
芬蘭是歐洲科技發達國家,是世界第二大紙張和紙板出口國;第四大紙漿出口國。造紙機械設備和制漿機械設備在國際市場上所占份額高達70%。芬蘭的移動通訊技術居世界領先地位;諾基亞集團公司是世界最大的移動電話機廠商。芬蘭擁有眾多處于世界領先地位的高新技術及其產品:移動通訊技術及其產品、閃爍冶煉銅和鎳技術及其設備、林木整套管理技術、幅寬11米和速度1800米/分的造紙機、堪與微軟抗衡的Linux操作系統、用于氣象探測的溫度和濕度傳感器、無機房節能電梯。
芬蘭擁有世界最大的紙機生產商;通力公司(Kone),全球電梯和自動扶梯產業最大供應商之一;瓦錫蘭公司(Wartsila),全球最大的船用柴油機和柴油發電機組制造商之一;科尼起重機公司(KCI),北歐最大的起重機制造商。擁有世界領先的手機定位技術。在能源效率、潔凈工藝、水資源保護、廢物管理和環境監測等方面,芬蘭技術全球領先。在生物能源和熱電聯產領域,芬蘭技術為世界最高水平,目前芬蘭可再生能源占其能源總消費量的22%-25%,居世界前列。普澤技術公司(Puzair)的垃圾分類運輸、中央吸塵等系統均占據同類技術和市場全球領先地位。維薩拉公司(Vaisala)的溫度和濕度傳感器技術世界領先。
芬蘭的柴油發動機巨頭:瓦錫蘭。世界首臺14缸低速船用柴油機已裝上“Emma Maersk”號大型集裝箱船投入使用。即芬蘭瓦錫蘭柴油機公司之前研制的目前世界上最大功率的低速船用柴油機, 也是世界首臺14缸低速船用柴油機。該機的成功建造實現了船用推進器的重大突破。
該機為14缸 RT-flex96C船用柴油機,持續輸出最大功率80080kW,缸徑980mm,轉速102r/min。長27.3m,高13.5m,整機重2300t,適用于新一代大型集裝箱船。據介紹,傳統的低速船用柴油機最多只有12個汽缸。近年來,隨著船舶日益大型化,船東提出需要更大功率的柴油機。瓦錫蘭公司提出了利用13缸和14缸機將功率增大到80080kW的方案,推出了在RTA96C柴油機基礎上發展起來的12缸RT-flex96C柴油機的改進型14缸RAT-flex96C柴油機。14缸低速船用發動機采用了完善的RT-flex共軌技術,提高了剛性,降低了結構應力,具有良好的可靠性、安全性和耐久性,且具有比同類機型維護更方便的優點。