某柴油机性能优化与装车适应性研究

针对某柴油机装车使用暴露的性能和可靠性问题,进行了柴油机性能优化研究、动力舱冷却系统测试分析以及相关部件改进研究。通过柴油机性能优化,影响装车使用可靠性和机动性的柴油机排气温度得到大幅度降低;通过减小增压器转动惯量,柴油机动态响应性能得到大幅度提高;通过采用水—空中冷冷却系统,解决了原空—空中冷冷却系统进气阻力大,严寒地区使用冷起动进气过冷,大负荷使用存在热冲击和燃烧室部件烧蚀等问题。     

进气预混合H2-O2对柴油机热效率及排放的影响

利用1台小型车载式电解水H2‐O2发生器,将产生的微量H2和O2分别引入1台HC4132柴油机进气管中参与燃烧,对进气预混合 H2‐O2前后柴油机不同工况下当量空燃比、动力性、热效率及排放特性进行了对比试验。研究结果表明,进气预混合H2‐O2在柴油燃烧过程中的协同作用使得柴油机表现出良好的综合性能。外特性工况输出扭矩最大增加4．2％,炭烟、HC及CO排放最大降低幅度分别为25．71％,16．79％和11．64％;负荷特性测试中保持进气预混合H2‐O2前后输出扭矩不变,1100r／min时热效率最大提高3．81％,HC排放降低10．81％,炭烟排放降低28．33％,NOx排放略有增加。     

基于热平衡试验和倒拖试验的柴油机有效能传递与节能潜力研究

为定量研究柴油机系统各部分能量可利用的潜力,针对某柴油机进行了热平衡试验和倒拖试验研究,分析了柴油机系统能量传递和有效能损失的本质。由以热力学第一定律为基础的热平衡分析得出,除了摩擦、驱动附件和余项损失外,还含有约90％的燃料燃烧能量存在对外做功的可能;由以热力学第二定律为基础的平衡分析得出,可对外做功的量约占燃料总量的58％,其中燃烧过程不可逆产生的燃烧损失占燃料总量的22％～23％。冷却水和排气的热量相当,但能量的品质相差很大,由此分析了各个系统不同能量分配领域的节能潜力并有针对性地提出了改进方向。     

某大功率柴油机机械损失试验研究

为了获得某大功率柴油机的机械损失随机油温度和转速的变化规律以及各系统的机械损失组成比例,采用倒拖法进行了机械损失试验研究。试验表明,同一转速下,机油温度每升高10℃,平均机械损失压力减小约0.01 MPa;将倒拖法测得的机械损失通过Chen-Flynn模型进行修正,和油耗线法测得的平均机械损失压力相比,倒拖法更为准确;获得了各系统的机械损失分配比例,其中活塞连杆组的机械损失所占比例最大,活塞平均速度为11.7m/s时所占机械损失比例达65.5%。