在平凡中绽放光彩——记党的十八大代表、全国女职工建功立业标兵、“中国兵器集团特聘关键技能带头人”、河北省优秀共产党员、河北华北柴油机有限责任公司金牌工人秦红彦

领导评语：“秦红彦是我们华柴的骄傲．也是军工人的骄傲她25年如一日用点滴行动诠释了什么是爱岗敬业，体现了军工人坚守使命、忠诚奉献的精神．践行着军工人‘国家利益至上’的最高宗旨”

华柴动力驶入新境界——河北华北柴油机有限责任公司探索军民融合发展纪实

迈着改革开放的步伐,石家庄——这个燕赵大地崛起的新兴工业城市正在发生着翻天覆地的变化。就在这个京畿重地的西部,有一个隶属于中国兵器工业集团公司的河北华北柴油机有限责任公司。40余年栉风沐雨,华柴人自强不息,砥砺奋进,探索出了一条符合自身实际的军民融合发展成功之路。今天,这个朝阳产业中的军民两用专业化大功率发动机生产企业,正在向人们展示着它强劲的发展动力……

基于Workbench的某V型六缸柴油机机体有限元分析

为了保证V型六缸柴油机机体的强度和可靠性满足设计要求,使用Solidworks建立了机体的实体模型,运用ANSYS Workbench的静力分析模块和Fatigue tool工具包,对机体各个气缸在最大爆发压力下的强度和可靠性进行分析。结果表明:其原有结构设计满足强度和可靠性要求,机体位移较大位置主要分布在机体缸盖螺栓附近,而出现应力集中的位置主要是机体上部、下裙部、轴承盖连接螺栓及其附近隔板区域。

柴油机活塞与气门最小间隙仿真设计研究

柴油机的曲柄连杆机构和配气机构按照一定的节奏规律运转可以使柴油机连续、稳定的完成四个冲程的工作。本文以一款新研制的高速四冲程V型八缸柴油机为例,运用Creo和Adams软件对柴油机的活塞与气门的运动间隙进行仿真分析,绘制活塞行程曲线和气门升程曲线,获得活塞与气门最小轴向间隙。在实物样机组装过程中,使用配气相位检测系统对实物样机的活塞行程和气门升程进行检测,获得实物样机的活塞与气门最小轴向间隙。通过数据对比,模型仿真计算结果与实物样机检测结果基本一致,该结果满足柴油机基本运行要求。经过台架试验初步验证,样机运转平稳,整机性能达到预期设计要求。

高强化柴油机迷宫式油气分离器结构影响研究

迷宫式油气分离器是重型柴油机油气预分离的主要设备,其性能直接影响柴油机排放达标度。基于CFD仿真在高窜气量下研究了迷宫式油气分离器主要结构参数对压力损失和分离效率的影响规律,包括过滤孔孔径、过滤孔板间距和过滤孔数量,并基于发动机试验台架对不同油气分离器的压力损失和分离效率开展试验验证。结果表明:在高窜气量条件下,对于以交错孔板进行分离的迷宫式油气分离器,对压力损失影响最大的是过滤孔板孔径,对分离效率影响最大的是过滤孔数量;在迷宫式油气分离器设计时应重点关注孔板开孔率。

基于Workbench的某V6柴油机曲轴有限元分析

通过对某V6柴油机曲轴进行有限元分析,模拟了曲轴真实的边界条件,计算了危险载荷下曲轴的强度和疲劳寿命,指出了曲轴在各缸最大爆发压力下的薄弱部位,提出了改进措施,并对曲轴进行了自由模态分析,为曲轴的优化设计和动力学分析提供了理论依据。利用Solidworks建立了曲轴的三维实体模型,运用ANSYS Workbench的静力分析模块和Fatigue tool工具箱,对曲轴在各缸最大爆发压力下的强度和可靠性进行分析,同时利用Block Lanczos法,对曲轴在自由状态下进行了模态分析,得到了曲轴的固有频率和振型。结果显示:最大应力和最小寿命位置均出现在爆发缸所在的两个相邻连杆轴颈连接处,且曲轴的最低固有频率远高于基频,避开了共振频率,为曲轴的结构改进和后处理方式提供参考。

柴油机双卷流燃烧系统排放特性试验

为合理评价双卷流燃烧系统的排放水平,在单缸机试验台架上对双卷流燃烧室和某国Ⅲ柴油机使用的TCD燃烧室的颗粒、NOx排放、燃油消耗率、缸内压力等进行了测量,并对燃烧放热率和缸内平均温度进行了分析。结果表明,外特性工况下,使用双卷流燃烧室可比TCD燃烧室减少颗粒排放7%-47%,缩短燃烧持续期1°-6°,降低油耗0.75%-3.05%;部分负荷工况下,由于油束贯穿度较小,缸内燃烧以空间燃烧为主,采用双卷流燃烧室时其卷流作用不明显,排放性能与TCD燃烧室相差不大。该研究可为双卷流燃烧系统在降低柴油机排放方面的应用提供指导。

双卷流燃烧室与油束夹角匹配对柴油机排放的影响

为了优化喉口直径96 mm的双卷流燃烧室的排放特性，通过试验对喷油油束夹角进行匹配。选取油束夹角为155°和160°的喷油器进行试验。在外特性和部分负荷特性的试验数据显示，油束夹角为155°时，颗粒浓度比油束夹角为160°时低0．02～0．27 mg/m3，NOx浓度比油束夹角为160°时高14×10-6～70×10-6（NOx与总排气体积比的10-6）。通过试验数据解释了造成上述排放特性的原因，并运用仿真分析阐明了上述排放特性的形成机理。研究表明采用油束夹角为155°时，可以有效降低颗粒排放，若采用缸外处理NOx ，可以达到国4排放标准。

电控单体泵柴油机供油系统参数对排放特性的影响

为使某型柴油机排放达到国-Ⅳ的需求,进行了电控单体泵柴油机供油系统仿真匹配分析及供油凸轮型线、单体泵柱塞直径和喷孔直径对发动机排放特性影响的试验研究。仿真分析和试验结果表明:供油系统采用优化降速凸轮型线能够提高平均喷油压力并缩短喷油持续期,从而有效提升供油系统性能;同时匹配11mm柱塞直径单体泵及0.21mm喷孔直径喷油器后,发动机的排放性能得到了明显改善,使发动机标定工况颗粒排放降低80%以上,实现了该型发动机的排放改进目标。

涡轮增压柴油机高原性能试验研究

在发动机高原环境模拟试验台上，对0～4500 m不同海拔高度下某涡轮增压柴油机的性能进行了试验。对比分析了海拔高度对涡轮增压柴油机动力性、经济性和增压器性能的影响。试验结果表明：随着海拔高度的升高，发动机进气量减小、功率下降、燃油消耗率升高，增压器转速、压比升高，易出现高速超速、超温和低速喘振的问题。在海拔4500 m高原环境下，发动机标定功率为254．1 kW （2100 r／min），比平原状态下降了23．1％，此时增压器转速已经达到上限（106000 r／min），涡轮入口温度为746℃，接近温度上限。

柴油机曲轴前油封密封性能分析及优化设计

利用ABAQUS软件建立某柴油机曲轴前油封的二维轴对称模型,在静态条件下计算分析油封材料参数、安装过盈量、前唇角以及后唇角对油封唇口最大Von Mises应力、接触压力及其分布的影响。结果表明,随橡胶硬度的增加,唇口最大接触压力几乎呈线性增长,适当提高橡胶硬度可改善密封性能;在曲轴未接触防尘唇前,唇口接触压力随安装过盈量的增大逐渐增大,当曲轴接触油封防尘唇后,油封密封唇口接触压力将减小,因此,在曲轴不接触油封的前提下应选择较大的安装过盈量;当前唇角为45°时,唇口最大接触压力取得最大值,而随后唇角的增加,唇口接触压力呈增大趋势。根据计算结果,对初始曲轴油封的材料和结构进行优化设计。试验证明,改进后的油封具有更好的密封性能。

非道路用柴油机瞬态行为分析和试验循环开发

针对车辆在水泥路、石块路、起伏路、沼泽路行驶采集的柴油机道路载荷数据,对齿杆位移与扭矩进行转换,设计了表征原始载荷数据总体瞬态特征的7个参数,包括转速变化率、扭矩变化率、功率、功率变化率、转速和扭矩、转速和扭矩变化率、扭矩和转速变化率,划分区间计算相对发生率确定了总体特征。采用x2校验和移动筛选的方法,从原始数据中选取了代表每种路面形式瞬态特征的微历程,进一步工程调整微历程中的部分数据段,确定了表征总体瞬态特征的最佳微历程。最后对微历程按任务比例组合形成了适合柴油机的瞬态加载试验循环。

基于柴油机冷却水泵叶轮损坏问题开展的分析与改进研究

水泵是保障柴油机正常运转的重要部件,本文针对某型柴油机冷却水泵在试验过程中出现的叶轮损坏故障,开展叶轮材料组织分析,分析材料机械性能的变化对叶轮与轴过盈配合产生的影响。通过对叶轮与轴接触强度仿真计算,找到故障原因并制定改进措施,提高冷却水泵的可靠性。

柴油机高压油管故障分析

高压油管是柴油发动机供油系统中连接喷油泵与喷油器的重要零部件,它作为发动机工作时的＂大动脉＂,承担着给发动机输送高压燃油的任务。在发动机工作过程中,高压油管不仅要承受发动机自身的振动,还要承受高压燃油的高频脉冲,工作条件非常恶劣。因此它的寿命不仅影响整机的可靠性,而且其发生故障后,泄漏的燃油与排气管等高温部件接触后还可能引发火灾,其可靠性直接关系到人身和财产安全。本文针对高压油管故障分类进行分析,

柴油机排气制动控制策略研究

介绍了DEUTZ TCD2015柴油机排气制动与脚踏板优先级关系、排气制动起作用转速的控制策略,并通过试验进行验证分析。试验结果表明,TCD2015V06柴油机排气制动功能设计合理。

柴油机喷油提前器故障分析与排除

车用柴油机转速范围很广，为保证每个转速都有适当的供油角度，供油提前器按照柴油机转速变化自动调节喷油喷射正时，使供油提前角随发动机转速上升而提前，保证高速时点火不致延迟，使燃烧完全，低速时提前角减小，改善起动性能，保证低速稳定性和避免燃烧粗暴。

柴油机十字花盘断裂原因分析

柴油机十字花盘,材料为40Cr钢,经调质和渗氮处理,在使用中发生断裂。对断裂的十字花盘进行了宏观检验、化学成分分析、硬度测试和金相检验。结果表明,十字花盘的渗氮层深度小于技术要求(≥0.45 mm),表面硬度低于要求的650～680 HVO.5,基体硬度也偏低,且组织不良,有大量的上贝氏体和游离铁素体,导致十字花盘的承载能力降低,最终疲劳断裂。

某柴油机水泵轴疲劳断裂的分析及改进设计

轴类零件在机械行业设备中是一个重要的、核心的零部件。我们结合某柴油机用水泵轴出现的断裂问题,利用对断轴化学成分、显微组织和裂纹、断口特征的分析,初步判断泵轴在承受循环应力扭转载荷作用下,过渡圆角附近产生了疲劳源,并导致了疲劳断裂。采用有限元分析模拟分析水泵轴工作情况,得到水泵轴的应力分布状况,计算其疲劳强度,并以降低最大应力为目标,通过有限元软件开展参数化研究,掌握结构圆角几何尺寸、材料与其应力分布和疲劳强度之间的关系,通过加大圆角和改变水泵轴的材料提高水泵轴的疲劳可靠性,对增强高应力区域的抗疲劳性能有着重要的现实意义。

水冷柴油机气缸垫渗油问题分析与研究

针对装有1015系列柴油机的某型车试车时气缸垫与箱体结合面处有不同程度的油迹,疑是气缸垫失效导致渗漏问题,结合气缸垫、缸盖和箱体的安装、尺寸计算,对该现象进行了分析,并通过试验验证,确定了导致该现象的真实原因,并提出了优化措施,该问题得到解决。

高原用柴油机双增压器匹配研究

针对某型柴油机高原试验存在的海拔2 500m以上最大转矩点喘振,海拔4 500m时标定点增压器超速的问题,提出了采用双增压器的解决方案,采用GT-Power软件对新方案在不同海拔时的外特性进行了仿真预测,并与原机试验进行了对比。试验表明:所提出的双增压器的方案比较有效地解决了原机存在的问题;发动机平原特性能够满足原机要求;在海拔4 500m时,1 300r/min最大转矩点转矩达到1 844N·m,比原机平原状态的试验值1 980N·m下降了6.8%。2 100r/min最大功率为248.5kW,比原机平原状态的试验值330kW下降了24.7%。