CC72000型内燃机车更换发动机

在可持续发展和环境保护方面,法国国家铁路(SNCF)采取了许多措施,以降低某些内燃机车的有害排放。仅用SEMTPielstick16PA4200VGA型柴油机替换CC72000型内燃机车原SACMAGOV16ESHR型柴油机一项,就可减少一氧化碳和碳氢化合物排放量70%以上以及颗粒排放量80%以上。追述了立项背景,简介了16PA4200VG型柴油机,详述了更换柴油机对内燃机车进排气系统、冷却系统、燃油系统、主传动系统和辅助传动系统等的影响以及更换柴油机过程中遇到的各种问题和解决措施,取得的成果和进行的调试及验证试验。     

新一代大型涡轮增压器

提高效率和能力始终是用于柴油机的大型涡轮增压器所追求的目标。涡轮增压器的高效率可以降低发动机的热负荷和提高热效率。同样地,涡轮增压器能力的增大可以使涡轮增压器的尺寸达到最小化,而这对于降低发动机的成本和节省空间是有利的。另一方面,涡轮增压器的设计者有时又不情愿改变设计,因为新的设计很可能就是产生技术问题的原因,而传统设计的可靠性已经被许多运用经验所证明。然而,三菱重工业有限公司还是作出决定,对其MET型涡轮增压器进行必要的设计修改,即改变涡轮叶片、涡轮进气壳与出气壳以提高涡轮增压器效率和涡轮能力。对已被理想的运用经验所证明的目前的设计的机械强度进行了核实并与新设计进行了对比。上述新部件的计算分析和试验结果表明,它们的性能要比目前的设计高得多。另外,为了降低进气消声器处的噪声水平和压力降,根据分析结果亦对消声器的设计进行了修改。新设计的优点已由涡轮增压器台架试验所证实。尽管上述设计修改不是很大,但对于改进性能却是有效的,并且对设计相容性或者对已得到证明的涡轮增压器的可靠性只有最小程度的影响。整篇文章勾划出下一代三菱涡轮增压器的概貌。     

Napier 7系列涡轮增压器的持续开发

为适应市场需求,Napier公司在上个世纪90年代末研制了NA297和NA357型涡轮增压器产品。这些产品在海运和发电应用领域确立了稳固的地位。开发工作的一个基本组成部分是一个受控的验证程序,Wrtsil柴油机公司对此给予了特别支持。该程序包括,在交付现场试验之前,先在Napier试验台上对涡轮增压器进行全面试验,然后在试验室内进行与发动机的配机试验。验证程序特别规定要在苛刻条件下(诸如:超负荷和负荷循环)测试涡轮增压器的性能和适应能力。进一步的现场验证还使公司能对更长期的效果(例如烧重油)作出评价。指定用于验证的样机仍处于监测之中,其验证结果被用于产品改进和强化新的开发工作。NA297和NA357型增压器的成功经验和通过验证程序的执行而产生的自信促进了Wrtsil公司和Napier公司之间在新的7系列产品方面的交流。新的NA397和NA307型增压器就是这种合作的结果。这些增压器的开发建立在早先产品的成功基础上,同时也吸收了在验证过程中得到的经验。NA397型涡轮增压器采用新的空气动力学叶轮和涡轮结构,并有许多其它新的或改进的结构特点。分析能力的提高有助于优化设计,最大限度地减小了叶轮的应力。采用了新的涡轮端密封系统,从而允许使用更高的油压,并且对因烧重油时润滑油污染造成的磨损加速问题更具适应能力。这种封密已被装置试验、试验台试验和现场运用所认可,从而确认其可信度。亦对增压器的涡轮出气壳进行了结构改进,采用新的转速传感器、模件式隔热装置并改变加工工艺以改进质量和控制成本。NA397型涡轮增压器在顺利通过第一阶段——试验室试验和装机试验后,于2003年夏季开始进行现场试验验证。在此期间,增压器以超负荷长时间运行并完成了500次快速全负荷循环。增压器还经受了热停机考验而未发生轴承损坏,并进行了全面的振动考查。NA307型涡轮增压器正处于设计阶段,它采用NA397型增压器中所用的新的Napier“PM”涡轮,并正在签订配套工具合同。首台样机将于2004年春季制成,届时,它将按NA397型增压器的程序完成初期鉴定。通过早期提供理论上的振动分析数据,将进一步加强合作,以保证安装特性得到优化。这一理论随后将由实际试验结果进行验证。这些新的涡轮增压器显示了制造商与用户之间的技术合作是有益的。双方共同开发涡轮增压器能更好地满足发动机的要求,并能保证提交给现场使用的产品首先经过全面验证。这种合作将继续,以研制出可靠的产品设备。     

AVL公司开发的试验研究用发动机

介绍奥地利AVL公司新开发的单缸试验研究用发动机。该机结构灵活,能够快速进行不同的试验配置,可用于本公司内部的研发计划,也可帮助用户进行试验研究。     

柴油机轴承穴蚀原因分析及预防措施

往复式发动机里使用的滑动轴承在某些工作条件下有可能受到穴蚀的影响。由于小气泡的产生和随即破灭引起高压脉冲,所以轴承表面易局部受损。这种现象主要发生在当对现有发动机进行强化或改变轴承设计及其周围环境时。 受环保法规的推动,发动机设计师进一步提高了甚至更小型和更轻量化发动机的效率和功率密度。结果,整个曲轴机构及其轴承座的弹性变形增大,从而恶化了轴承的工作条件。 虽然现在通过广泛使用计算流体动力学（CFD）方法能够成功地模拟某些型式的穴蚀,但是轴承内的机油流动情况仍然太复杂以致其不可能被一个全尺寸模型所涵盖。 适用于标准轴承评价的最普通的方法是采用基于雷诺方程数值解的弹性流体动力学程序。与此同时,还扩展采用了可使机油平衡更为精确的质量守恒定律。通过结合使用某种观察曲轴机构机油流动定时的工具,可以分析大多数轴承穴蚀现象。 本文论及与引起轴承穴蚀有关的主要因素。通过给出若干实例,描述最常见的轴承穴蚀现象,并展示了其与模拟结果之间的相互关系。接着,编制了一个各种影响因素的结构矩阵,并推导出一个关于防止穴蚀的轴承设计工作流程。 为了证明所介绍方法的优点,对一新设计的发动机进行了预防连杆大端轴承穴蚀的分析。在文章的最后进行了总结并对未来发展进行了展望。     

G 2000 BB系列液力传动内燃机车——一种机车平台的开发

为了提高市场竞争能力,迫使小型铁路运输企业的整个牵引作业和全部调车作业只运用一种机车。Vossloh公司所开发的一种机车设计方案可以完成这样的任务。该公司在G 2000 BB型液力传动内燃机车基础上建立了一种能满足这类要求的机车平台,并已开发了5种不同参数的变型机车,满足了各国铁路用户的运输要求。     

2005年发动机技术发展概述

简要介绍世界上主要发动机制造商在2005年的发展情况,重点介绍机车柴油机及功率等级与机车柴油机相近的柴油机和气体燃料发动机的研究开发、结构特点、主要技术参数等。     

内燃机车牵引电动机励磁调节系统工作稳定性的研究

文内介绍了内燃机车先进电传动装置的研究结果,给出了2ТЭ116型内燃机车动力系统现代化改造的具体例证。     

Audi公司新一代3．0L V6涡轮增压直喷式柴油机（第1部分）——设计与机械结构

2003年,第1代Audi 3．0L V6涡轮增压直喷式柴油机投入批量生产,2010年推出了第2代新机型。这种全新机型降低了燃油耗和排放,提高了动力性能,同时显著减轻了发动机质量。上述目标是在大量技术创新,尤其减小机械摩擦损失和轻量化结构设计的前提下得以实现的。经过热力学分析,Audi公司进一步改进了老机型的4气门燃烧方式,并采用了改进的串联压电式共轨系统,最大共轨喷射压力可达200MPa,而且,为了提供更好的瞬态响应,对涡轮增压器也进行了改进。     

发动机缩缸强化的不同理念分析

通过缩缸强化,1台自然吸气发动机被排量较小的增压发动机代替。过去,缩缸强化主要用于提高功率,但目前越来越多地被用来降低燃油耗。GM公司的分析揭示了增压发动机虽燃油消耗率较高,但却能使汽车的行驶燃油耗较低的原因。这时可达到的节油效果,除了取决于发动机扭矩特性外,还取决于缩缸强化比和汽车质量对发动机排量之比。