内燃机车柴油机相继增压系统研究

摘要

当前,我国铁路运输业正处于快速发展期.在铁路运输中,内燃机车仍为牵引动力的主力军.所以,在提高内燃机车动力性能和可靠性能的同时,降低其燃油消耗量,提高其经济性能是十分迫切的任务.本文以降低机车柴油机燃油消耗量为切入点,以改善机车柴油机部分负荷工况性能为工作重点,提出应用相继增压技术改善机车柴油机部分工况性能的思路.文中对废气涡增压技术的特点及发展作了简要阐述,指出废气涡轮增压技术存在部分负荷工况性能恶化这一严重缺陷.并对应用相继增压技术改造传统增压系统实现改善柴油机部分工况性能的原理重点进行了阐述.提出应用相继增压技术改善机车柴油机部分负荷工况性能的思路,围绕这个思路,本文重点做了以下几方面工作:1、针对我国内燃机车的现状,以东风4型主型机车用16V240ZJ柴油机为研究对象,提出两级相继增压系统的方案.2、对16V240ZJ柴油机两级相继增压系统方案进行了模拟试验.试验结果表明,在500~850rpm范围内,有效燃油消耗率均有明显降低,平均降幅在10g/kw.h以上.这个结果充分说明,应用相继增压技术改造传统增压系统确实是可行的,内燃机车节油的的潜力是很大的.3、在模拟试验的基础上,本着节约、实用、可靠的原则,进行了相继增压系统中排气控制阀和进气控制阀的设计.4、为增加调节次数,提高改善部分负荷工况性能的效果,提出了多级相继增压系统的方案.

目录

文摘

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1绪论

1.1柴油机的发展趋势

1.2内燃机车用柴油机发展状况

1.2.1机车柴油机发展状况及趋势

1.3增压技术发展概况

1.3.1增压技术发展概况

1.3.2涡轮增压技术及涡轮增压器发展的现状

1.3.3国外涡轮增压器开发和科研动态

1.4柴油机涡轮增压系统的发展趋势

1.4.1提高增压比

1.4.2提高涡轮增压器的效率

1.4.3提高增压器的整个工况范围内的总的增压效果

本章小结

2内燃机车用柴油机部分工况问题

2.1机车柴油机实际运行工况统计分析

2.1.1原苏联机车柴油机运行工况

2.1.2美国机车柴油机运行工况

2.1.3我国机车柴油机运行工况

2.2改善机车柴油机部分工况的迫切性

2.3改善增压柴油机部分工况性能的主要措施

本章小结

3相继增压系统的原理和应用

3.1相继增压系统的原理

3.2相继增压技术的应用

3.2.1德国MTU公司首先在一台396系列柴油机上进行了相继增压试验

3.2.2国内几家科研单位也对相继增压技术的试验和研究情况

3.3相继增压系统在机车上的应用现状

3.3.1日本在DF200型内燃机车上采用相继增压情况

3.3.2沃而沃公司在车用柴油机上的改进应用

本章小结

4 16V240ZJ柴油机两级相继增压系统方案确立及模拟试验

4.1 16V240ZJ型机车柴油机相继增压系统方案

4.1.1 16V240ZJ柴油机现有增压系统

4.2模拟试验与结果分析

4.2.1模拟试验方案与试验

4.2.2测试结果分析

5两级相继增压系统进、排控制阀的设计

5.1排气控制阀的设计

5.1.1位置的确定

5.1.2排气控制阀工作的环境

5.1.3概念设计

5.1.4主要零部件设计

5.2进气控制阀的设计

5.2.1进气控制阀工作介质及工作环境

5.2.2设计要求及位置确定

5.2.3进气控制阀设计

5.3关于控制系统

6多级相继增压方案

7结论与展望

7.1结论

7.2展望

致 谢

参考文献