叉車(chē)用發(fā)動(dòng)機的現狀及展望

    摘要  本文主要對我國內燃叉車(chē)配套用內燃機的行業(yè)簡(jiǎn)況，配套機型，配套內燃機的技術(shù)參數和特性等現狀進(jìn)行控討，對今后的發(fā)展提出若干建議與展望。
    關(guān)鍵詞：內燃叉車(chē)
    我國叉車(chē)動(dòng)力裝置構成比例大體是：內燃叉車(chē)占全部叉車(chē)的93.86%，電瓶叉車(chē)占6.14%；在全部?jì)热疾孳?chē)中，柴油叉車(chē)占62.4%,汽油叉車(chē)占37.6%。按叉車(chē)起重量劃分，2-4t的占全部?jì)热疾孳?chē)的75.9%；而起重量為2-4t級的內燃叉車(chē)中柴油叉車(chē)占60%，在起重量大于5t的內燃叉車(chē)中，汽油叉車(chē)僅占16%，并有減少的趨勢。在全部汽油叉車(chē)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(chē)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(chē)的95%以上。汽油機驅動(dòng)的叉車(chē)一般缸徑小于92mm，柴油叉車(chē)則采用缸徑小于105mm的多缸發(fā)動(dòng)機。
1 叉車(chē)發(fā)動(dòng)機現狀
    現有叉的主要動(dòng)力裝置是汽油機的柴油機。少數廠(chǎng)家配用液化發(fā)動(dòng)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。上述機型除少數屬工程機械用發(fā)動(dòng)機外，其余大都是車(chē)用型、通用型、或與其相似的變型產(chǎn)品。
    國產(chǎn)叉車(chē)采用的配套發(fā)動(dòng)機主要技術(shù)參數見(jiàn)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(lèi)產(chǎn)品相比，仍有一定差距。出口的叉車(chē)及供國內機場(chǎng)、港口、外資企業(yè)等使用的叉車(chē)多采用進(jìn)口發(fā)動(dòng)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(dòng)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(chē)配套發(fā)動(dòng)機的主要技術(shù)參數
叉車(chē)起重量(t) 型號 燃油 缸數-缸徑×沖程(mm) 排量(L) 功率/轉速(kW/r/min) 扭矩/轉速(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(chē)用發(fā)動(dòng)機的配套要求
    叉車(chē)使用地區廣泛，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(chē)發(fā)動(dòng)朵應具有良好的動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟性的工作可靠性，長(cháng)的使用壽命，好的冷啟動(dòng)性能和易于維修保養等。同時(shí)，還要求結構緊湊，體積小，符合標準法規的壞保指標。通常，一臺好的叉車(chē)發(fā)動(dòng)機應具有下列基本特性：
   （1）能適應連續持久的工作和承受較負荷，標定功率為小時(shí)功率。叉車(chē)汽油機應裝有限速器。
   （2）叉車(chē)發(fā)動(dòng)機在工作時(shí)經(jīng)常受到較大沖擊和較強的振動(dòng)，因而機體和附件應有足夠的剛度和強度，且安裝固定多采用三點(diǎn)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速器，其瞬時(shí)調速率應小于12%，穩定調速率小于8%。
   （4）為適應港口、碼頭作業(yè)環(huán)境，要求發(fā)動(dòng)機有較大的扭矩適應性，通常扭矩儲備系數應大于12%（還變矩器的除外）。
   （5）為適應液壓泵和輔助設備的需要，發(fā)動(dòng)機應有輔助功率輸出狀置。對于中小噸位的叉車(chē)，液壓泵應直接安裝在發(fā)動(dòng)機上，其輔助輸出功率要求為總功率的50%—100%。
   （6）叉車(chē)常在傾斜的地面上作業(yè)，要求發(fā)動(dòng)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(dòng)機能在縱傾20º、橫傾15º狀態(tài)下工作。
   （7）叉車(chē)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有防塵密封。
   （8）為適應-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)系統要作改裝。寒冷地區要解決冷啟動(dòng)問(wèn)題，勢帶地區要有防過(guò)熱裝置。
   （9）為適應高原地區工作需要，應設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(chē)，應有廢氣凈化裝置；對有較大涉水深度工作的叉車(chē)其電氣備等要有密封保護；在有煤氣的環(huán)境作業(yè)，需有特殊的防爆設施。
   （11）要有高的可靠性和長(cháng)的使用壽命。對新開(kāi)發(fā)的叉車(chē)發(fā)動(dòng)機目標值應為：柴油機次故障期大于800h。1次大修期6000—10000h；汽油機的目標值參照汽車(chē)用發(fā)動(dòng)機的要求。
   （12）叉車(chē)發(fā)動(dòng)機的廢氣排放、煙度、噪聲等環(huán)保指標應達到國家標準或行業(yè)標準的規定并盡快與國際標準接軌。
   （13）發(fā)動(dòng)機的體積功率比，燃油和機油消耗率，轉速儲備系數、低工作穩定思索速以及機械振動(dòng)技術(shù)性能指標應符合叉車(chē)的配套要求。
3 關(guān)于未來(lái)發(fā)展的建議
   （1）應當開(kāi)發(fā)叉車(chē)專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機。叉車(chē)行業(yè)多年來(lái)強烈希望有國產(chǎn)專(zhuān)用叉車(chē)發(fā)動(dòng)機，尤其是引時(shí)的叉車(chē)項目沒(méi)有相應地引進(jìn)配套發(fā)動(dòng)機，限制了引進(jìn)技術(shù)的全面國產(chǎn)化。30多年來(lái)，叉車(chē)產(chǎn)品水平中有了長(cháng)足的進(jìn)步，但高年產(chǎn)量一直在2萬(wàn)臺左右徘徊，叉車(chē)發(fā)動(dòng)機看需求量不足全部多缸內燃機產(chǎn)量的1%。由于內燃機行業(yè)是技術(shù)密集性很高的行業(yè)。產(chǎn)品適宜按專(zhuān)業(yè)分工組織大批量生產(chǎn)，而叉車(chē)的特點(diǎn)是小批量多品種，因此建設叉車(chē)專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機廠(chǎng)是不經(jīng)濟的。建議叉車(chē)行業(yè)與內燃機行業(yè)加強合作，將叉車(chē)內燃機作為一個(gè)整體進(jìn)行研究、試驗，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機產(chǎn)品結構，滿(mǎn)足叉車(chē)行業(yè)發(fā)展的需要。
  （2）叉車(chē)發(fā)動(dòng)機選型應當相對集中，目前，叉車(chē)行業(yè)選用發(fā)動(dòng)機有“雜、亂、散”的現象。同一噸位的叉車(chē)往往選有多家發(fā)動(dòng)機廠(chǎng)的產(chǎn)品。據不完全統計，現在叉車(chē)行業(yè)選用國產(chǎn)發(fā)動(dòng)機的型號多達50多個(gè)（不包括10多個(gè)進(jìn)口機型），變型品種過(guò)百種，由30余家發(fā)動(dòng)朵廠(chǎng)供貨。例如某廠(chǎng)生產(chǎn)485、490二個(gè)型號發(fā)動(dòng)機，為滿(mǎn)足叉車(chē)主機廠(chǎng)的要求，又生產(chǎn)多咱尺寸結構和形狀差異不大的叉車(chē)專(zhuān)用進(jìn)水管，曲軸皮帶輪，飛輪、離合器殼，進(jìn)氣管，排氯管，節溫器殼和風(fēng)扇墊塊等，形成40多種變型品種。這種狀況給發(fā)動(dòng)朵廠(chǎng)的生產(chǎn)組織還來(lái)了困難，生產(chǎn)成本相應上升，給用戶(hù)的維修和配件購置帶來(lái)麻煩。建議以重點(diǎn)企業(yè)和名優(yōu)產(chǎn)品為對象，對叉車(chē)發(fā)動(dòng)機進(jìn)行評選和規劃，盡快制訂叉車(chē)發(fā)動(dòng)機系列及規格型譜，改變“雜、散、亂”的現狀。
   （3）叉車(chē)發(fā)動(dòng)機制造質(zhì)量亟提高。據報道，國產(chǎn)發(fā)動(dòng)機的故障率一般要占故障數的40%左右。突出的問(wèn)題是可靠性差，次故障期和故障間隔時(shí)間有條有理 ，與國外先進(jìn)產(chǎn)品相比，有較大的差距。主要故障是“漏水、漏油、漏氣”，不但故障資助數多且故障重復率高；其次是燃油系統，電氣系統的故障，采用非直噴燃燒室的部分柴油機啟動(dòng)困難等。這是內燃機行業(yè)正在努力解決的問(wèn)題。
   （4）環(huán)保指標亟待改善。叉車(chē)多在車(chē)間、倉庫、船艙、碼頭等處工作，對廢氣排放、煙度、噪聲等環(huán)保指標要求較高。目前我國內燃機行業(yè)制訂的相應標準與先進(jìn)國家同類(lèi)標準相比，差距較大。環(huán)保問(wèn)題已成為21世紀關(guān)注的熱點(diǎn)。我國發(fā)動(dòng)機的制造水平大約落后于先進(jìn)國家10—20年。在國產(chǎn)發(fā)動(dòng)機中，增壓技術(shù)的應用尚不普遍，電控技術(shù)遠未達到實(shí)用階段，液化石油氣發(fā)動(dòng)機亦未批量生產(chǎn)。當前，應用新技術(shù)，開(kāi)發(fā)節能、節材、低污染、高可靠性的叉車(chē)發(fā)動(dòng)機，改變依靠進(jìn)口的被動(dòng)局面，是發(fā)動(dòng)機行業(yè)和叉車(chē)行業(yè)的共同愿望。
  （5）推動(dòng)聯(lián)合，發(fā)展規模經(jīng)濟。在組建叉車(chē)企業(yè)集團時(shí)，應考慮發(fā)動(dòng)機的生產(chǎn)與配套問(wèn)題，建議采取多種方式與配套的發(fā)動(dòng)機廠(chǎng)開(kāi)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(dòng)機廠(chǎng)，使其直接為叉車(chē)和工程機械服務(wù)，以便更好地解決叉車(chē)用發(fā)動(dòng)機的配套問(wèn)題。