L’Orange公司平台设计的共轨式高压泵

1997年8月,LOrange公司研制出世界上第一套电子控制的共轨式燃油喷射系统。该系统在MTU/DDC4000系列柴油机上的应用使该柴油机取得极大的成功。该喷射系统使燃烧系统面貌一新,在燃油效率、排放和烟度以及输出功率和扭矩等方面均有极大的改进。柴油机发展的前一百年的特点大体上只体现在功率输出和燃油效率方面的改进。将来的一个主要任务将是满足排放法规的要求,这些要求将愈来愈苛刻,差不多每3至7年变更一次。对于高压油泵,存在一种很大的潜力,可以仅用一种型号或一种系列的油泵来满足几种发动机机型的需要,这可以使费用保持在可接受的水平。这些基于平台设计的油泵可导致柴油机在配件供应、经济性以及运行性能方面的改进。LOrange公司在2002年为20缸V型长行程MTU4000系列柴油机研制的直列式高压泵就是带锐边的柱塞泵技术的第一个实例,本文将对此详细介绍。令人瞩目的是,同一型号的直列式泵可适用于整个系列的柴油机,从4缸100kW/缸(采用一台泵)到18缸1200kW/缸的V型机(采用4台泵),使柴油机结构显著简化。泵的可用转速由800r/min到3150r/min,采用由柴油机曲轴驱动的齿轮,选用适当的齿轮比,从而克服了泵转速对各种柴油机标定转速的依赖性。目前该泵有2种柴油型的:一种是4柱塞型的;另一种是2柱塞型的,供油量分别为32L/min和16L/min。这些基于平台设计的油泵的普遍选择将为开发人员提供这样的机会:使喷射系统和燃烧系统的开发更集中在发动机性能、应用和系统的集成化上,而不只是停留在新的零部件的开发上。     

ND5机车柴油机主机油泵异常磨损的预防与诊断

本文简述了柴油机主机油泵异常磨损的机理,提出了应用铁谱技术对柴油机主机油泵的异常磨损进行预防与诊断的一些基本方法和应注意的一些问题。     

新型MaK M20系列柴油机

ＭａＫ公司新开发了Ｍ２０系列柴油机，主要应用于船舶主机和辅机及内燃机车。这种新型柴油机在设计上实行了零部件多功能化，从而减少了零部件的数量。这是目前新型柴油机的一个显著特点。本文着重从其结果特点，零部件功能及排放等方面作了介绍。     

低压废气再循环柴油机对废气涡轮增压器的挑战

行驶动力性好和燃油耗低的柴油机已成为交通运输领域极具吸引力的动力装置。除了成本高外,压燃式柴油机还存在机理性的高氮氧化物和颗粒排放问题。为满足未来排放法规,柴油机面临技术上的挑战。Borg—Warner Turbo＆Emission System公司进行了试验研究和计算,已掌握低压废气再循环（EGR）影响废气涡轮增压器的相关参数,并开发出保护流通零部件的有效措施,从而使可进一步降低柴油机有害物排放的低压EGR系统得到批量使用。     

运用分级模式系统测定发动机零件强度

对静载荷、动载荷以及各种载荷组合的持续作用下造成内燃机车柴油机功率损失和零部件损坏的各种原因进行了分析.鉴于零部件的材料与工作条件,建议采用分级模式系统计算其强度.试验表明,在设计发动机主要部件时,应运用专用试验台上的试验数据对计算结果及所选择的安全系数进行检验与确认.     

先进高效的机车柴油机视情维修设备--TZC8010机车柴油机状态智能跟踪及故障诊断系统

内燃机车在运行过程中,随着零部件的磨损和老化,会使柴油机的性能下降、甚至出现突发性的故障。掌握机车柴油机的技术状态,及时发现和排除故障,对保证机车的正常运行具有重要的意义。目前,机车柴油机大多采用定期维修制,其缺点是不能有效预防零部件在生产和使用中的缺陷引发的“突发”事故,同时又会废弃许多尚可应用的零部件。实践经验表明,频繁拆卸换件非但不能改善设备的运行效率,反而会使复装后故障率增加。视情维修制是一种先进、高效、节约型维修制度,基于先进的智能化柴油机状态诊断设备,对柴油机的“亚健康”状态进行快速检测,提供针…     

16V280强化柴油机机体刚度强度及轴承盖强度的有限元计算分析

用大型分析软件ANSYS，对各种设计方案的16V280强化柴油机机体的强度刚度，以及轴承盖的强度进行了有限元计算分析。分析表明，方案2、3机体的刚度能满足设计要求，各种设计方案机体的静强度、疲劳强度均满足设计要求且余量十分接近；柴油机工作载荷是机体各轴承孔孔心间产生相对变形的主要因素。     

12V240ZJ6E型柴油机研制

12V240ZJ6E型柴油机是根据北京二七机车厂开发大功率调车机车的要求而研究设计的新型柴油机.研制工作从1999年至2001年底,历时3年.其间柴油机进行了多项性能及可靠性试验.在大量试验及借鉴国内外机车柴油机先进技术基础上,开发了一批性能优良的柴油机零部件,柴油机性能得到进一步提高.各项参数达到或优于预定目标值.对12V240ZJ6E型柴油机总体结构、主要特点以及主要技术参数等做了全面介绍.     

机车车辆故障振动诊断实践（上）

本文就作者及振动诊断专题组近１０年来在机车车辆行业从事的振动诊断工作作了较全面的介绍。以柴油机机械故障的诊断，机车上旋转件如轴承、齿轮的故障诊断为核心，介绍了简易诊断技术和精密诊断技术及其在上述零部件上的应用，以大量的诊断实例说明了振动诊断技术的广泛实用性和发展前景。     

高压共轨燃油喷射系统电控喷油器的调试与发动机试验

介绍了高压共轨电控喷油器在油泵试验台的标定方法、过程以及MAP图的优化策略,并对电控喷油器与柴油机进行了匹配试验,测试了柴油机的气缸内爆发压力及各气缸排温.测试结果表明了电控喷油器在油泵试验台上标定的准确性.     

仿真技术在Niigata公司柴油机开发过程中的应用

近年来,由于人们环保意识的增强,在排放、燃油消耗和环保方面对柴油机的性能进行不断改进,同时,结构的紧凑性和轻量化及运行可靠性也受到重视。为满足这种更全面的市场需求,柴油机的开发需要借助各种仿真技术进行优化设计。在这种形势下,Niigata公司为海运、电厂和铁路车辆研制了大量的柴油发动机。现代高热效率发动机需要以持久而有效的冷却技术为基础优化零部件结构,以实现高性能和长寿命。为应对这类复杂的情况,Niigata公司推进仿真技术的应用。在新型发动机的开发过程中,为缩短开发周期,对发动机进行了结构紧凑化、轻量化的设计,合理地进行了有限元分析(FEA)和计算流体动力学(CFD)等类型的仿真。近年来,Niigata公司开发了28AHX和17AHX系列中速柴油机。AHX系列机能够达到IMO NOx TierⅡ排放标准,并且热效率比传统机型高。为开发AHX系列柴油机,针对各种零部件合理地应用了仿真技术。现在,Niigata公司还开发了V28AHX型中速柴油机,其是28AHX系列中的成员。V28AHX型柴油机采用的大量零部件来自于28AHX系列,Niigata公司还利用仿真技术改进了V28AHX型柴油机的结构,其中包括通过CFD仿真技术优化了通过增压空气冷却器的气流方式,改善了V28AHX型发动机的性能,提高了功率。文章以V28AHX型发动机为例,介绍仿真技术在柴油机开发过程中的应用。     

多用途中速柴油机排放达标策略

中速柴油机正面临着激动人心的发展时期。世界范围内的排放法规成为大型柴油机开发计划的推动力。对于同样的基准柴油机,不同的应用类型和市场技术条件要求采用不同的成套技术,以满足新的排放法规要求。在某些情况下,内部减排措施将不得不全面采用并发挥相互协同作用,才能达到新的目标。而在另外的一些情况下,则不得不遵循新的途径,例如采用废气再循环、燃用代用燃料或排气后处理,以帮助实现对排放的控制。工作在约1000r/min下的大型柴油机处在中速机和高速大型柴油机的中间地带,它们的特点是适应多用途,例如机车、船舶和电站。本文从该种柴油机的市场分析入手,指出未来各种应用领域在废气排放法规方面提出的各自不同的要求。这就为接踵而来的各种减排技术提供了条件,并最终为试验性的排放达标途径组合方案的出现提供了可能。大量的单缸机试验是排放达标工作的主要内容。深入的分析工作、热动力循环计算、燃烧和燃油系统计算流体动力学(CFD)研究促成了试验计划的顺利进行。在翔实的单缸机试验结果的基础上,对多方面的减排手段进行了分析。多缸柴油机性能则以计算为基础进行预测。最终,对应于柴油机的应用类型,对各种废气排放达标途径组合进行了对比。     

铁路大型养路机械闭式油泵零点调整方法

闭式液压系统在铁路大型养路机械中已经得到了较为广泛的应用,如道砟清筛机挖掘系统和走行系统、配砟整形车走行系统等。零点偏移是闭式油泵在实际运用过程中容易出现的一种故障,本文以博世力士乐 A4 VG型闭式油泵变量装置为例,根据实际工作经验总结了闭式油泵零点的调整方法,以期对闭式系统调试人员和闭式泵维护人员提供参考。     

600/1067mm变轨距动车组转向架方案设计

在分析现有变轨距技术的基础上,提出了一种适用于600/1067 mm变轨距动车组转向架的方案,并对变轨距关键零部件进行了基本强度校核。分析结果表明,所提方案从原理上可实现600/1067 mm轨距变换,关键零部件基本强度校核满足要求,具有较强工程实施可能性。     

16V280ZJ系列柴油机机体损伤形式及主要修复方法

16V280ZJ系列柴油机主要用于DF8、DF11、DF8B型客、货运内燃机车上,装车使用已有20多年了.16V280ZJ柴油机机体(以下简称机体)是安装、支撑柴油机各零部件并保持相对位置的主体和基础件,其状况的好坏在很大程度上影响到柴油机的性能并决定着柴油机使用寿命的长短.因此,对机体损伤的形式和原因进行分析并进行修复,对提高柴油机的质量,降低修理成本,提高经济效益具有重要意义.     

CAE在提高柴油机可靠性方面的应用

日本大发柴油机公司技术部应用ＣＡＥ（计算机辅助工程）进行柴油机可靠性设计，文中叙述了ＣＡＥ现，ＣＡＥ系统的构成及功能，主要介绍了柴油机喷射系统仿真，性能仿真，扭振仿真和轴承特性预测等程序，以及有限元法在柴油机设计中的应用。一个包括先进测试技术和ＣＡＤ／ＣＡＥ在内的综合系统，将成为柴油机各零部件可靠性设计不可缺少的辅助工具。     

数字化柴油机协同设计技术研究

在分析柴油机结构设计和数字化协同设计需求的基础上,提出了应用虚拟装配过程中的骨架传递设计信息的数字化柴油机协同设计方法,该方法是以INTRALINK协同平台为设计基础,以三维模型为数字化研究对象.并以某柴油机设计为应用背景,进行了数字化协同设计技术的实际验证.     

先进柴油机试验测试技术

对近年国内外新出现的先进柴油机试验测试技术进行了跟踪,并对其中较有代表性并且应用前景非常看好的几种技术进行了介绍.主要涵盖计算机辅助模拟试验技术,可视化技术和传感器技术等几个方面.通过对这几种技术自身及其相互之间关系的分析,对柴油机试验测试技术的未来发展方向进行了推测.     

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。     

小排量轿车柴油机减排技术的潜力

柴油机因其高的热效率占据了轿车市场很大份额。柴油机的改进主要体现在排放控制和性能改善方面。为满足更清洁发动机的要求,采用了多项新技术。尽管新技术在减排方面很有效,但应慎重应用,因为它们对燃油经济性和成本的影响各有利弊。因此,理解各项技术的特点并有效优化是很重要的,尤其对小排量柴油机更是如此。介绍了几种技术,并在小排量轿车柴油机上对其特性进行了研究。改善了减排潜力以符合未来排放标准。