用极高喷油压力提高高速直喷式柴油机升功率的潜力

发动机缩缸强化是提高发动机效率的最佳途径之一,但因发动机排量较小,需要较高的升功率。研究以法国石油研究所的轿车用单缸样机试验为基础。该发动机升功率极高,且能承受高的热和机械应力。利用喷油压力高达250MPa的共轨喷油试验设备,在全负荷和部分负荷工况下进行了试验。结果表明．在全负荷工况下,提高喷油压力的措施比增大喷孔直径的措施更能提高燃油流量。这主要是因为较小的喷孔直径改善了空气卷入效果。将提高发动机的热和机械负荷限值与先进的涡轮增压系统相结合,会更有利于提高喷油压力。将高的喷油压力与高的增压压力和高的缸内最高燃烧压力相结合,能够得到极高的升功率（85～90kW）和高的燃空当量比（0．9）。     

预应力钢绞线的合理布设

研究目的：基础建设中，预应力连续梁的使用越来越广泛，预应力钢绞线位置布置得合理性，直接影响到工程的质量、造价和结构的使用寿命。现针对预应力连续梁的力学受力特点，对预应力钢绞线布置位置进行合理设计。 研究结论：在超静定梁中，混凝土压力线只与束筋的梁端偏心距和束筋的跨内形状有关，与束筋在中间支点上的偏心距无关。只要保持束筋在超静定梁的两端位置不变，保持束筋在跨内的形状不变，而只改变束筋在中间支点上的偏心距，则梁内的混凝土压力线不变。     

对改善调车机车用8240ZJ型柴油机性能的探讨

通过对东风（５）型调车机车使用工况，８２４０ＺＪ型柴油机牵引工况及提升功率试验的分析，认为：８２４０ＺＪ型柴油机燃油系统的参数既不能满足调车机车使用工况的需要，又不能满足提升功率的要求。为此，提出了燃油系统的改进措施，如采用等压出油阀，增加油泵柱塞直径，改变柱塞螺旋线的形状，提高喷油器的启喷压力等。     

高压喷射柴油机喷油嘴喷孔直径的优化

燃油喷射实现高压化对改善柴油机的排放是有效的。本文从喷射与燃烧角度来观察高压喷射后喷油嘴的喷孔孔径的变化，以直喷式柴油机为研究对象，应用喷雾动量理论，从喷射压力、喷孔孔径对喷雾特性、燃气混合、燃烧因素等方面的影响来阐明高压喷射时喷射与为匹配关系。     

喷孔几何形状对降低柴油机排放的影响

在一台采用高压共轨喷射系统的多缸柴油机上对3种喷嘴形状各异的喷油器进行了试验。试验采用多种喷射压力,并结合使用废气再循环技术,以获得低的NOx和碳烟排放。研究中采用的喷油器包括6孔喷嘴的、10孔喷嘴的和K系数为3的6孔收敛形喷嘴的。所有3种喷油器具有相同的流量值。所试的所有3种喷油器在各自适当的条件下均有NOx和碳烟减排效果。研究发现,低温燃烧可通过采用高的废气再循环率与晚喷相结合来实现。在传统的喷油定时下,高喷射压力明显减少了碳烟的排放。在推迟的喷射定时（即上止点后5°曲轴转角）下,喷射压力的影响不明显。研究发现,在相同的喷射条件下,与直孔喷嘴相比,收敛形喷嘴会产生更高的碳烟排放量。收敛形喷嘴对NOx排放和燃油消耗率的影响不明显。10孔喷油器中的小喷孔喷嘴可产生较小的燃油滴从而导致更好的雾化。10孔喷油器在宽广的运行条件下似乎具有更好的空气利用率从而有显著的NOx和碳烟减排作用。     

加筋土地基试验研究

通过对一综合利用加筋土技术的工程进行现场测试，着重研究了反映加筋土地基工作性能的诸多指标（如竖向土压力、筋带内力、沉降特性、非加筋区地表运动）的分布规律，并探讨了加载对以上指标的影响。     

合金钢组合辙叉心轨专用焊条(JD-937)的研究及运用

在分析合金钢组合辙叉心轨（奥贝氏体钢）的特性基础上，研究和设计了与合金钢组合辙叉心轨材料相匹配、并能对其伤损进行焊补的专用焊条（JD-937）及焊修工艺。通过对专用焊条（JD-937）的焊补试验、性能指标检验和焊补后金相组织检验分析，并按焊补试验工艺参数进行了模拟焊补试验，焊补后对心轨、翼轨进行了超声波探伤，没有发现焊补缺陷。在京广线、京九线、沪昆线、陇海线焊补伤损合金钢组合辙叉30多组，提高了使用寿命，保障了行车安全，降低了使用成本。     

1000～5000kW柴油机用新型共轨系统

燃油的可压缩性和压力波动态特性的影响会制约共轨系统（CRS）的喷射。共轨系统布置及其几何形状分布会对每个喷油器的喷射过程产生很大影响。根据采用液力学模拟工具AMESim对共轨系统进行模拟所得的结果，设计制造并试验了新的共轨喷油器和高压油泵。它们是最适合功率为1000—5000kW柴油机的新型共轨系统的关键，而这类柴油机广泛适用于机车、船舶、发电和重型土方机械。喷油器在其体内有一个蓄压室，其易于安装到发动机气缸盖内。致动件布置在前部，从而使得结构很紧凑。在单次喷射或多次喷射情况下，喷油器均具有良好喷油率特性。对新的共轨系统的喷油规律与以前的装有共轨，但喷油器内不带蓄压室的系统的喷油规律进行了比较。带有正弦偏心轴和滑动座（位于偏心轴和每个柱塞底之间）的高压泵提供压力油。为了获得长的使用寿命，对柱塞底和滑动座之间的润滑给予了特别关注。每个柱塞的工作腔内的压力借助一个小活塞传递给柱塞底。上述共轨系统的新型泵结构非常简单。性能结果展示了该共轨系统具有非常理想的液压效率。     

通过高压直接喷射实现高效率和低氮氧化物排放的氢燃烧方式

氢可以从各种再生能源中产生,因此预计,氢将会在社会长期能源需求中起到重要作用。传统氢发动机存在的一些缺点是：冷却损失较高导致热效率较低,以及不正常燃烧（回火、早燃、燃烧速度较快）限制了大负荷运行。氢燃料直接喷射是克服这些缺点的一种有效办法,但是要实现高效率和低氮氧化物（NO。）排放的燃烧方法还需要进行更详细的研究。采用一种试验性氢高压喷射器（最大喷射压力30MPa）对高效率和低NOx排放的氢燃烧进行了研究。采用1台2．2L4缸涡流形燃烧室柴油机进行试验,氢喷射器安装在气缸中心,火花塞安装在预热塞位置。为了能向1个气缸提供氢气,对这台发动机进行了改装。通过控制喷油定时和点火定时研究了氢气的均相和分层燃烧。另外,还研究了联合使用火花点火的扩散燃烧（即火花点燃辅助扩散燃烧）。结果显示,采用高压直喷的分层扩散燃烧与传统的均相燃烧相比,指示热效率提高了约39／6。热效率提高的原因是：（1）分层扩散燃烧改善了冷却损失与等容度之间的折衷关系;（2）接近上止点喷射的压力恢复效应十分有利于热效率的提高;（3）在废气再循环（EGR）与扩散燃烧相结合的情况下,能使EGR更为有效。通过抑制喷束的贯穿度以减少较多的冷却损失,使这台小型发动机达到了52％的优良指示热效率,并通过计算流体动力学和可视化缸内燃烧研究得到了证实。另外,还获得了一些有价值的认识：EGR除湿能增加工作气体的比热比,并能在降低NOx的同时提高热效率。     

直喷式柴油机喷油嘴积炭的影响因素

在实现直喷式柴油机稳定燃烧过程的研究中,欲获得长期稳定的发动机功率变得越来越困难,导致柴油机功率不断降低的最重要原因是喷孔中积炭的影响。在内燃机研究联合会的积炭研究项目（项目号：14567N）中,已经由德国亚琛应用热力学研究所内燃机教授确定了加速或阻滞积炭形成的最重要参数,并在1台6．3L商用车柴油机上进行试验,结果证实了防止形成积炭措施的效果及其详细的特性。     

对机车车辆用橡胶软管老化的调查和性能评价

对机车车辆用橡胶软管进行了最多运行里程达７５万ｋｍ，最长运行时间达６年的现车运行试验，对试件进行了包括外观检查，耐压试验，破裂试验，弯曲试验，剥离试验，拉伸试验在内的各种性能试验，以评价其老化特性和耐久性，试验结果表明，目前使用的天然橡胶软管的运行里程耐久性可达７５万ｋｍ，但其运行时间限度则不宜超过４年，在此基础上，制定了机车车辆用橡胶软管的老化评价指标值（草案），对１０个评价指标提出了具体的数值     

柴油机低温燃烧试验研究

在一台光学高速直喷柴油机上采用多级喷射方法进行了低温压缩发火燃烧研究。对放热特点进行了分析。通过对自然火焰光度摄像,实现了整个循环燃烧过程可视化。测量了排气管内的NOx排放值,分析了引喷定时、引喷燃油量、主喷定时、运行负荷以及喷射压力对燃烧和排放的影响。低温燃烧模式是通过采用喷射定时远在上止点之前的小量引喷及随后在上止点之后的主喷来实现的。试验结果与传统柴油机（扩散）燃烧进行了对比。在所有低温燃烧下观察到以预混合为主的放热率曲线模式,而在传统燃烧方案下观察到典型的扩散火焰燃烧放热率模式。在传统的燃烧条件下观察到高亮度火焰,而在低温燃烧方案下观察到亮度低得多的火焰。在较高负荷和喷油量较低的方案,观察到在有些方案下有液态燃油喷入低温预混合火焰中。与传统扩散燃烧相比,低温燃烧在相似的运行负荷下取得了碳烟和NOx同时降低的效果。对于高负荷条件,由于缸内温度较高,NOx排放量较大。不过,与传统燃烧相比,高负荷条件下碳烟量有明显降低,这表明,增大喷射压力可显著减少碳烟排放量。     

大轴重商业运输中的钢轨特性——美国联邦铁路局研究结果RR07—16

位于科罗拉多州谱韦希洛的运输技术中心有限责任公司（TTCI）与联合太平洋铁路公司（UP）合作，对商业运输轨道的钢轨特性进行了试验。图1显示的是位于加利福尼亚州蒂哈查皮340英里程标处的第3试验地商业运输钢轨特性试验。试验表明，采用0．75英寸轨侧磨损极限标准，各种新型优质钢轨的平均使用寿命为200MGT（百万总重英吨），若采用轨头面积30％的允许损失标准，使用寿命大约为900MGT。 如使用0．75英寸轨侧磨损极限标准，两段已知MGT曲线的钢轨使用寿命为232到245MGT。使用环境包括较大的山区坡道及6至10度的曲率。在通过169MGT的观察期间，所有被评估钢轨的预期使用寿命相差在10％以内。在此期间，未进行钢轨打磨，也未发现钢轨顶面出现缺陷。 在加速运行试验基地（FAST）进行的类似试验表明，钢轨的预期使用寿命大约提高了一倍，这说明现场列车及润滑条件不同，条件更加恶劣。试验中未发现钢轨的硬度与磨损率大小之间有密切的关系。     

采用新的混合气形成法来同时降低柴油机NOx和碳烟的排放

使用特制的燃烧试验装置对柴油机从喷油到化学反应及着火的整个燃烧过程进行了分析和试验。结果表明，采用新的混合气形成方法可以取得下列效果：１）通过将喷油始点提前和缩短喷油期可使燃油迅速而均匀地扩散，在较低的喷油压力下，可获得不发光火焰的燃烧特性；２）控制混合气形成过程，可同时抑制ＮＯｘ和碳烟的生成，大幅度降低ＮＯｘ和碳烟的排放。     

用组合喷嘴改善柴油机的燃烧

根据直喷式柴油机抑帛 合燃烧和激活扩散燃烧可以同时降低ＮＯｘ排放和油消耗率的原理，作者试制了在主喷孔附近设置微小孔径副喷孔以抑制初期燃烧和活化后期燃烧的组合喷嘴。在单缸柴油机上与现用的普通喷嘴进行了对比试验。     

提高Д49型柴油机的工作稳定性

论述了Д４９型柴油机在不同工况下各缸供油不均匀的问题，介绍了一种改进型燃油泵齿条驱动装置的结构及采用这种装置后在试验台上测得的不同杠杆长度、安装方式以及随喷孔截面而变化的燃油泵负荷特性曲线。     

高速列车通过隧道压力波特性试验研究

近年来,在多条高速线路上对各型高速列车进行了一系列隧道通过和隧道交会试验。现通过对这些空气动力学实车试验数据进行详细分析,获得了高速列车通过隧道和在隧道内交会过程中的压力波特性,以及压力波随列车长度、运行速度和隧道长度等影响因素变化的规律。     

为达到欧3排放标准采用Taguchi技术优化重型柴油机的喷油参数

为了追求高功率密度、提高燃油经济性和达到排放标准,柴油机的性能在过去几十年中得到持续提高。燃烧技术、先进的电控喷油以及精确的发动机和喷油参数的开发帮助柴油机实现了环保方面的调整,同时降低了NOx和颗粒（PM）排放。了解发动机和喷油参数,以及它们对排放的影响对于生产更清洁的柴油机极其重要。研究的目的是优化一台重型直喷式柴油机的喷油参数,以尽可能降低法规限制的排放物,从而达到欧3排放标准。为了缩短开发周期,采用了仔细编制的试验设计和Taguchi技术。利用平均值分析、信一噪比分析和方差分析从L9正交排列的试验结果中筛选出最佳的参数。通过分析,保证这些参数能使各排放组分以确定的工程裕度达到欧3排放标准。对诸如凸轮转速、喷嘴流量、喷嘴头部在燃烧室中的凸出量和喷孔数等喷油参数的影响进行了试验研究。其中,凸轮转速会影响喷油速率,喷孔数会影响喷油压力和油束雾化,因而对降低NOx和PM排放起着直接作用。另外,喷嘴头部凸出量会影响到对油柬撞击燃烧室壁的位置,并对PM和HC排放产生中等的影响。就满足欧3排放标准而言,在已确定的试验工况范围内,喷嘴流量对柴油机排放的影响几乎可忽略不计。NOx、CO、HC和PM排放总体上能分别以11．5％、61．5％、76．5％和23％的裕度满足欧3排放标准的限值。此外,与原发动机性能相比,功率和扭矩提高了约30％,全负荷的燃油消耗率降低了10．6％,而且车辆的驾驶性和燃油经济性也得到了改善。     

8чH26／26型柴油机在调车内燃机车工况下经济性的提高

8чH26／26型柴油机在ЧМЗ型内燃机车上的试验结果表明：在调车内燃机车工况谱中占主要地位的小负荷工况下，柴油机的燃油消耗量较大。文内对借助燃油喷束参数和燃烧室参数相匹配的方法降低燃油消耗量的一些因素进行了分析。对燃油喷射距离作了计算，对如何减少沉落在燃烧室壁上的燃油量提出了措施，从而保证机车各种工况下燃油消耗量降低，并且不恶化全功率时的参数。     

UHVDC换流阀晶闸管雪崩特性测试技术

特高压直流输电（UHVDC）用晶闸管的测试和试验除了必须满足常规的项目要求之外，还必须进行一些普通工业应用极少提及的特殊项目，例如雪崩电压特性（长雪崩和短雪崩）测试。文章论述了一种±800kV特高压直流输电用晶闸管的雪崩特性测试及测试台的研制。该设备采用计算机自动控制，数据采集、电压电流波形显示、测试结果记录均由LABVIEW编写的控制程序完成，使用简便、自动化程度高。