增压中冷柴油机活塞温度场试验研究

为了解4100QBZL型废气涡轮增压中冷柴油机热负荷问题,实测了最大扭矩工况点和标定功率工况点下活塞顶面21个特征点,燃烧室5个特征点,火力岸、环岸和群部10个特征点的温度,并应用Matlab软件对活塞顶部测点的温度值计算模拟得到了活塞顶部的温度场分布和等温线图。结果表明,增压中冷柴油机活塞顶部不同位置的温度分布差异较大,排气侧和燃烧室喉口处温度较高,离燃烧室中心越远其温度越低。

YZ4105ZQ增压柴油机用复合材料活塞

为满足YZ4105ZQ型废气涡轮增压柴油机对活塞的使用要求,研制液态模锻法生产陶瓷短纤维局部增强铝基复合材料活塞,采用金相显微镜观察复合材料增强部位的金相组织,测试复合材料的高温力学性能,并采用扫描电镜观察拉伸断口形貌；复合材料活塞装机后进行了600h台架可靠性试验和500h台架热冲击试验。试验结果表明,复合材料活塞的增强部位纤维分布均匀,与未增强的活塞裙部界面结合过渡平缓,陶瓷纤维与铝基体之间的结合良好；体积分数为15％的Al_2O_(3f)/ZL109复合材料在613K的高温抗拉强度达到132MPa,比未增强基体铝合金高50％左右；使用复合材料活塞装机的YZ4105ZQ增压柴油机,通过了600h台架可靠性试验和500h热冲击试验,整机的性能指标优于设计要求；复合材料活塞的尺寸稳定性、耐磨性等均表现良好,符合装车要求。

柴油机混合涡轮增压系统的研制及试验研究

混合涡轮增压系统是在常规废气涡轮增压器转轴上集成一个既能电动又能发电的高速电机,介绍了研制这一新型增压系统的关键技术和样机在增压器试验台上的试验研究。等压气机流量试验结果显示:混合涡轮增压系统从功能上达到了电动/发电的设计要求,可以根据负荷调整高速电机的工作模式和功率。混合涡轮增压系统在小流量时电动的潜力大,而在大流量时发电功率大。其次,通过调整混合涡轮增压系统的高速电机功率能够拓宽涡轮膨胀比变化范围。另外,由于采用滚动轴承等措施,样机的机械效率高于常规废气涡轮增压器,试验时最高机械效率达到96%。加速特性试验结果表明:混合涡轮增压系统的加速时间比普通废气涡轮增压器缩短40%以上,并且高速电机的电动功率越大,改善涡轮滞后的效果越显著。

高功率密度柴油机不同增压系统方案性能比较研究

针对高功率密度(HPD)柴油机与增压器在不同工况下匹配性差的问题,搭建发动机性能试验台架,对分别匹配固定截面涡轮增压器和可变喷嘴环增压器(VNT)后的某型HPD柴油机的性能指标进行了研究;研究结果表明,相对于固定截面涡轮增压器,HPD柴油机匹配VNT增压系统后,压气机出口压力在外特性中低转速时大幅上升,进气效率提高,柴油机最大转矩升高13.2%,转速储备系数由1.03增大至1.28,转矩储备系数由1.02增大至1.16,不同负荷工况下燃油消耗率均降低,最大降低幅度达28.7%,柴油机的动力和经济性得到全面改善。

重型车辆柴油机气缸当量漏气面积检测模型研究

针对非拆解状态下重型车辆柴油机压缩过程缸内漏气状况难以定量检测的问题,建立柴油机缸套-活塞环漏气过程的双环几何简化模型。通过分析压缩行程中缸内气体的流量与压力变化,推导活塞环当量漏气面积的数学表达式。分析缸套-活塞环热变形对漏气面积的影响,建立缸套-活塞环的当量漏气面积检测模型。利用柴油机保险期试验的拆解检测数据验证模型的准确性。结果表明:当量漏气面积计算结果与柴油机缸套磨损状况一致,与柴油机工况相关性较低,该模型能够较为准确地反映柴油机当前的漏气状况。

浅析中冷器台架性能试验与配机试验时空气压力损失的关系

根据相似理论和热力学原理推导出机车柴油机中冷器台架性能试验与配机试验时空气压力损失的关系式。