D180柴油机控制系统匹配性研究

以D180高速柴油机在FXN3机车上进行装机性能验证为设计输入,从微机控制系统与D180柴油机的匹配性角度出发,通过D180柴油机在不同运用场景下的需求分析,结合D180柴油机采用二级增压技术的工作特性,设计了柴油机功率与转速控制策略;通过与同等功率等级MTU高速柴油机水温控制指标对比,设计了以高温水为主、中冷水为辅的冷却系统控制策略;通过与MTU柴油机在保护系统设计理念上的对比,设计了以微机控制系统为主的判定柴油机功率调节类保护的控制策略,同时通过相关专项试验和长期现场运用验证了控制系统与D180柴油机的高度匹配性。

利用曲轴扭振相位特性诊断机车柴油机气缸气密性的新方法

提出一种利用断油起动时曲轴扭振信号单谐次分量的相位特性,诊断机车柴油机气缸气密性的新方法。新方法既不依赖准确的轴系结构参数,又可适用于缸数较多、扭振较大的机车柴油机轴系。本文对新方法进行了理论推导,并以12V180机车柴油机为对象进行了实验研究,验证了该方法的可行性。

摩擦损耗对发动机连杆轴瓦寿命的影响

采用线性力学的方法对发动机连杆轴瓦摩擦损耗导致的疲劳破坏失效问题进行了研究,对微裂纹形成的原因进行了分析,经过试验证明可以通过降低摩擦损耗区内的单位分布能量,以及提高材料抗生成、扩展初始微裂纹的能力的方法来提高连杆轴瓦的使用寿命。

顺排圆管涡产生器式中冷器研究

针对 16 V2 80型机车柴油机中冷器 ,应用涡产生器式翅片设计了新型顺排圆管管片式换热板芯 ,通过传质、传热比拟实验和真实元件的凝结传热实验 ,证明顺排圆管管片式换热板芯换热能力强 ,空气压力损失小 ,与圆管光片换热板芯相比 ,换热能力平均提高 2 0 %左右。应用涡产生器的顺排圆管管片式中冷器能够满足 16 V2

柴油-LPG双燃料发动机排放性能研究

介绍了一种对原机不作任何改动而将发动机改装成柴油 -LPG双燃料发动机的有效办法 ,并就这种柴油 -LPG双燃料发动机的排放性能进行了研究 .试验结果表明 :掺烧 LPG后发动机的烟度大幅度下降 ,NOx 的排放量减少 ,而 HC及 CO的排放量增加 .

机车柴油机数字式电子调速器

为提高我国内燃机车柴油机的调控水平 ,研制一种以 MCS-80 C1 96KC单片机为核心的机车柴油机数字式电子调速器 ,介绍了其硬件结构和软件设计方法 .配机实验表明该调速器在性能上优于目前正在使用的机械液压式调速器 ,并且在控制方式智能化和功能扩展能力方面显示了其优势 .

240/275系列柴油机钢顶铝裙组合活塞裂损分析及解决对策

240/275系列柴油机钢顶铝裙活塞在铁路机车提速、重载后出现了活塞裙裂损事故,严重损害了活塞的寿命和可靠性。针对这一问题,开展了一系列研究和试验工作:以可靠性理论为指导,进行了活塞失效模式分析;创建了基于接触的组合活塞、活塞销、连杆的传力模型并进行了多方案有限元数值仿真;找到了原型活塞失效原因,研制并批量生产了新结构钢顶铝裙活塞。新结构活塞运用情况良好,相当数量的活塞经受住了机车走行60万km以上的考核。

发动机排气制动阀支架的频率优化设计

以某发动机排气制动阀支架为例,阐述动态拓扑优化技术在工程上的应用。该支架在使用过程中由于共振产生断裂,故根据有限元分析和模态分析结果建立合理的拓扑优化模型,加以工艺制造约束和模态追踪控制。在保证结构质量不增加的前提下,利用拓扑优化技术实现了发动机排气系统固有频率的优化设计。优化后的支架不仅可以避开原系统的共振区域,降低支架重量,而且可以简化支架的加工工艺,既能降低生产成本,又能减少冲压过程中形成弯角褶皱的风险。

机车柴油机喷油泵凸轮接触应力分析

针对机车柴油机喷油泵凸轮表面常出现点蚀、麻点、剥落等损伤问题,开展喷油泵凸轮轮廓升程段的接触应力研究,分析导致喷油泵凸轮表面失效的原因。以16V240ZJB型柴油机为例,通过对油泵凸轮轮廓曲线进行几何分析,导出凸轮升程段的运动方程。采用弹性力学中的赫兹理论,建立油泵凸轮接触应力的计算式,并通过计算机编程,从理论上计算和分析喷油泵凸轮表面的接触应力。理论计算结果表明:喷油泵凸轮的接触应力虽高达1 421.655 MPa,但并未超过许用应力值。因此建议从材料加工工艺方面查找原因,提高凸轮表面加工质量,并采用复合强化工艺,进一步加大喷油泵凸轮表面的强度。

防爆胶轮车尾气冷却净化箱结构改进及试验

为降低防爆柴油机尾气中有害气体的排放,针对目前较为常见的防爆胶轮运输车水洗箱的过滤形式和过滤效果做了相关结构改进,并对改进前后柴油机在怠速和自由加速等工况下的烟度排放值进行对比试验。试验结果表明,改进后的水洗箱能有效减少烟度排放。

进气加湿对柴油机燃用不同牌号柴油NO_x排放性能的影响

在485QB型柴油发动机上进行了不同牌号柴油的进气加湿降排NOx的实验研究.实验采用超声波水雾化的方法对柴油发动机的进气进行加湿,通过湿空气与燃油的混合燃烧,研究NOx的排放性能.实验研究表明,不同牌号的柴油掺水燃烧均可以有效地降低NOx的排放浓度,能够在一定程度上降低发动机的燃油消耗率而且对发动机功率影响不大.

大功率机车柴油机组合活塞裙部型面试验研究

通过对某大功率机车柴油机活塞裙部喷涂复合材料层后在标定工况下装机进行磨合实验 .磨合后的活塞裙部型面采用了精密的三坐标仪来测量 ,得到了实测的活塞裙部型面离散点的三维坐标值 ,最后根据实测结果进行活塞裙部型面基线的拟合 .

内燃机车柴油机磨合规范的试验研究

采用检测表面形貌的方法 ,通过模拟试验对东风4B型内燃机车柴油机的现行磨合规范进行试验研究 ,研究分析磨合进展情况 ,提出改进的磨合规范 ,并在实际使用的机车柴油机上做实测性试验 ,检测磨合前后柴油机缸套内表面的表面形貌的变化 ,以判断“改进磨合规范”合理程度。试验结果表明 :按“改进磨合规范”磨合比按现行磨合规范磨合缩短时间

机车柴油机电控系统硬件在环仿真

机车柴油机台架实验成本高、调试周期长、不确定因素多,硬件在环仿真实验能够在实验室环境下完成控制系统基本功能和控制策略的验证,成为保证台架实验顺利进行的一种有效手段。结合神经网络模型和物理模型的优点,机车柴油机硬件在环仿真实验的主体部分采用神经网络训练实验数据建立模型,采用物理模型扩展系统的对外接口,对柴油机系统进行稳态工况和过渡工况仿真实验。结果表明,系统能够正确反映实际机车柴油机的运行情况。

车用蓄电池低温起动容量的研究

对蓄电池低温起动容量的主要影响因素(极板结构、放电电流、电解液温度和密度)进行分析,得出了车用蓄电池低温起动的最佳性能参数;在柴油机低温起动试验台架上进行了低温起动扭矩、起动电压、起动电流及起动转速性能试验。结果表明,车用柴油机低温起动时,最大起动电流为678 A,最低起动电压为9.3 V,最大起动扭矩为200 N.m,起动转速提高了约52%,起动时间减少了12.5%,匹配后的蓄电池完全满足车用柴油机低温起动的性能要求。

内燃机车柴油机横臂断裂失效分析

针对某内燃机车柴油机配气机构横臂发生断裂失效,对失效的横臂进行了宏观及断口的观察分析、化学成分分析、金相显微组织分析和扫描电镜微观观察分析,结果表明:该横臂在制造过程中形成的工艺孔在焊接时由于焊接工艺不良,造成焊接组织粗大,Mo元素含量低,造成热疲劳性能下降,当柴油机气门闭合不良时,在气门排出的高温气体的反复作用下萌生了热疲劳裂纹,最终导致横臂断裂。

内燃机车电控喷油系统模拟计算与实验

对内燃机车柴油机电控喷油系统进行了数值模拟计算,将电磁阀闭合后的燃油流动过程等效为一维流体非定常流动,用连续性方程和动量方程建立了数学模型。将电控单体泵系统划分为单体柱塞泵、供油凸轮、高压油管、电磁阀和喷油器几个子模块并分别进行数值计算,确定了油管两端的边界条件。以单体泵初始状态和外部条件为输入量,采用特征线法得出各点的燃油压力,并将仿真结果以图形的方式输出;在电控喷油泵试验台上进行了压力特性试验,得到不同凸轮轴转速下的泵、嘴端的喷油压力波形。两者对比验证了数值计算和分析的准确性,得出电控单体泵各部件参数对喷油过程的影响,为内燃机车柴油机电控燃油喷射系统的研制打下了理论基础。

活塞燃烧室形状对柴油机温度场的影响

基于UG和ANSYS软件对某型柴油机燃烧室与2种设计方案即加入限流环、直喷式涡流燃烧室,建立活塞的三维模型并进行温度场的分析。2个设计方案相对原机的表面温度都有较大的提高,其中加入限流环模型的表面温度达到370℃,涡流式燃烧室的表面温度为354℃。它们都有利于提高燃油利用率和燃烧效率,为燃烧室的形状优化提供了依据。

GK1C型内燃机车防火技术改进

针对炼铁厂焦化化工作业区JMY380FAI防火型内燃机车设备老化、综合技术状态严重不良、存在火险隐患等问题,结合多年来内燃机车运用及检修实践,围绕GK1C型内燃机车进行一系列防火措施的技术研究,提高了该型机车防火等级,解决了炼铁厂焦化化工作业区无机车可用的难题。

基于统计与时间序列的内燃机车机油光谱数据分析与故障诊断

机油光谱分析技术已广泛用于内燃机车柴油机的磨损状态监测。但是，受现场补换油不确定性的影响，光谱数据所反映的系统磨损信息受到严重干扰。本文分析了补换油不确定性对光谱分析的影响，提出了基于多元线性回归和时间序列分析的光谱数据处理与磨损故障诊断的方法，并通过实例验证了这一方法的适用性。