回收船舶柴油机余热的有机朗肯循环系统热力学性能比较分析

利用有机朗肯循环(ORC)系统对某型号船舶柴油机(最大持续功率为996 kW)的余热进行回收,以系统净输出功为指标,对比分析5种不同结构形式的ORC系统的热力学性能,结果表明:回收柴油机排烟余热的基础ORC系统最大净输出功达49.83 kW;增设回热器进一步回收膨胀机出口工质废热后,系统最大净输出功达54.84 kW;...     

柴油机SCR瞬态参数采集处理与诊断系统

基于尿素SCR系统瞬态特性,开发了适合柴油机SCR瞬态参数的测试与诊断系统;采用DASYLab软件,编写了接口、标定与诊断程序,实现了SCR系统信号显示、存储与再现等功能;依据遍历跟踪与诊断程序,实现了对柴油机SCR系统瞬态特性参数的在线测试与诊断;依据柴油机瞬态测试循环法规,进行了柴油机SCR系统的NOx转化效率、尿素喷射量和NH3泄漏量等测试与诊断试验。结果表明:与标准的AVL测试系统(AVL CBE-Ⅱ气体排放分析与测试系统)相比,所研发的系统动态最大误差为2.05%,动态平均误差为0.82%,故障诊断精确率达到了98.6%,能满足柴油机SCR瞬态测试循环要求。     

494Q增压柴油机可靠性试验及改进措施分析

通过发动机试验台架,采用混合负荷方式对494Q增压柴油机进行了1000h的可靠性试验。分析了试验过程中遇到的润滑油油压突然降低的问题,并提出了改进措施。研究了改进后柴油机功率、扭矩与有效燃油消耗率随时间的变化关系,对比了试验前后柴油机的动力性及经济性指标。结果表明：增大柴油机润滑油泵齿轮宽度2mm能有效解决润滑油压力过低的问题。改进后的试验过程中,除燃油消耗率呈波动上升趋势外,功率、扭矩、排气温度均随时间波动下降。试验后标定工况点的有效燃油消耗率上升了2.3%,功率下降了3.4%。随柴油机转速的增加,进气流量逐渐增大,活塞漏气量先增大后减小,在转速为3000r/min时,活塞漏气量达到最大值70.2L/min。根据柴油机技术规范,以上试验结果表明改进措施切实可行。     

工程机械混合动力系统实验台测控系统

为了研究工程机械混合动力系统的机电耦合特性和轴系的振动特性,研制了由柴油机、电动机和液压泵共轴连接组成的工程机械混合动力系统实验台.设计了由工控机、PCI总线控制卡和组态软件组成的实验台测控系统,分析测控系统输入信号和控制信号的数量与类型,确定测控系统控制策略的设计原则和开发过程.通过在柴油机输出轴的端面布置3个加速度传感器实现柴油机工作时曲轴的振动特性,对不同负载功率下柴油机曲轴的振动特性进行试验测试.测试结果表明,柴油机曲轴的振动能量集中在径向,轴向的振动能量可忽略不计;设计的测控系统能实现混合动力系统轴系振动性能测试.     

基于LabVIEW的柴油机燃烧分析系统

为了研究柴油机气缸内的工作过程,将现场可编程门阵列（FPGA）和可编程自动化控制器（PAC）技术运用到柴油机燃烧分析系统中,开发了一种基于嵌入式平台的柴油机燃烧分析系统。进行了总体方案的设计,阐述了系统的硬件设计和软件程序。该系统以LabVIEW作为开发语言,采用工业以太网组建采集网络,能够满足柴油机缸压信号采集及分析所需要的各项要求。该系统通过对采集得到的缸压信号进行上止点确定、数值均化、光顺等处理后得到了示功图,同时通过编程实现了两种示功图之间的转换。测试结果表明,该系统能够实时采集缸压信号并经计算处理得到示功图,也可以实现两种示功图之间的转化。测得示功图后,利用热力学的基本公式就可以求出工质的热力参数,从而可以为柴油机的故障诊断、性能优化等提供参考。     

基于PC/104的柴油机快速检测仪

开发了一种基于PC／104微型计算机的柴油机快速检测仪系统，对系统的硬件和软件功能进行了详细的描述。检测系统运用电压电流传感器、油压传感器和振动传感器，实现了对柴油机起动系统电瓶，油压波形、动力性能、振动信号的测试和分析，在处理过程中随时给出处理信号的曲线、图表、数据，完成指定检测项目后，给出检测诊断报告。该检测仪体积小、可扩展性强、操作简便，诊断与分析功能强，适用于工业现场对柴油机的快速无损检测。     

地铁振动测试中谱图异常现象的力学根源分析

针对实地测试中出现的功率谱异常现象,通过逐项排查,在有限元分析的基础上,发现导致异常现象的根源在于传感器端发生了共振。在有限元数值模拟的基础上提出了一种新的设计方案,并进行了现场对比试验。试验结果表明,功率谱异常现象是结构共振所致,所提出的解决方案保障了振动信号的精密测试。     

CAN总线控制系统在内燃机车柴油机实验站中的应用

介绍一种基于CAN总线技术的柴油机台架实验现场监控系统以及CAN的通信优点在解决柴油机台架实验难点中做出的贡献。详细介绍系统的总体结构和控制方案的设计。本系统有效地解决了实验中出现的问题，提高了柴油机性能测试实验的准确性和安全性。     

基于负载平衡的混合动力挖掘机功率匹配研究

液压挖掘机在工作时,工况变化剧烈,但在每个工作循环中输出功率是有规律可循的,通过对单工作循环能量的回收与利用,能够使柴油机工况稳定。采用二次调节技术对负载功率进行平衡,使柴油机稳定工作在燃油高效区。利用SimulationX对原机系统进行建模,包括液压系统、柴油机、多体动力学模型,并与试验数据进行对比,验证仿真模型;将油液混合动力系统应用到原机系统,并对主要参数进行匹配;在前馈与压力双控制方案下,对改进后的模型进行功率匹配研究。仿真试验结果研究发现:在前馈与压力双控制方案下,能够减小柴油机装机功率并使柴油机功率输出平稳,基本稳定在燃油高效区。     

转矩传感器在柴油机低温阻力矩中的应用

基于转矩传感器的工作原理,设计了转矩传感器的温度和相位差补偿电路;构造了新型的柴油机低温起动阻力矩的测试方案,进行了转矩传感器的性能试验和不同低温和转速下的柴油机阻力矩测试试验.结果表明:转矩传感器用来测试低温起动阻力矩和转速的准确度分别达到0.6%、0.5%,满足柴油机低温起动系统测试指标的要求;准确地测得了在不同转速和不同温度下的阻力矩性能曲线,同时也能判断出柴油机的起动转速和起动功率等性能参数的变化趋势及规律.为柴油机、电动机和蓄电池等低温起动部件的优化匹配提供了理论依据.     

Diagnosis and condition monitoring of medium-speed marine diesel engines

Diagnosis of diesel engines is not new and various methods have been proposed in the past for fault diagnosis. The problems relating to marine diesel engines, especially medium- and high-speed engines, are due mainly to their large size, which does not allow the use of trial and error methods, and their high operating speed. The most difficult problem occurs when the engine is not able to produce its maximum power, while there is no obvious fault or error. In the present work a method is described which attempts to offer a solution to such problems. The method is a thermodynamic one based on a simulation model and the processing of measured engine data. Presented is an application of the method to a medium-speed marine diesel engine, which suffered from low power output accompanied by high exhaust gas temperatures. The results from application of the method show that the problem is not a direct one, but is caused by many factors that result in improper operation. With this method, the current engine condition can be discovered, and suggestions made for proper tuning or repair. After conducting such an analysis, a vessel was able to achieve its maximum cruising speed, showing that the proposed method is a promising one.     

柴油机振动分析研究

柴油机作为机车、船舶等常用机械的动力设备,其动力性和可靠性直接影响整个系统的安全运行。本文对柴油机进行了动力学分析,指出了引起缸盖、机体振动的动力来源,并指出了振动的产生机理及影响振动的因素,同时设计出合理的实验测试诊断系统。     

某海洋平台废气涡轮增压中冷柴油机提高性能探究

废气涡轮增压中冷柴油机广泛应用于海上油气开发,在柴油机运行过程中,增压后空气温度下降可以提高进气空气密度,进而提高柴油机功率以及效率。通过现场运行分析发现,随着柴油机功率提高和空冷器换热效率下降,增压空气温度上升,而柴油机低温水出口温度设定为50℃不变,导致了柴油机性能降低。本研究通过理论分析、实验等方式对该柴油机进气温度可变性进行分析研究,寻求最佳进气温度以提高主机燃油效率、降低排气温度及污染物排放。     

JD173柴油机的开发

重点介绍一款配套田间管理机的新型JD173柴油机的开发过程。通过对原有配套的几种动力性能指标分析,以及JD173柴油机设计分析、校核、计算、减重措施等,得出理想配套动力的性能参数要求,从而成功设计开发出满足市场配套要求的JD173柴油机,实现了良好的社会、经济效益。     

装甲车辆柴油机整机性能的综合评价

柴油机整机性能评价对现有柴油机选型和新型柴油机论证、设计和评估具有指导意义。为了科学、系统、客观地对装甲车辆柴油机整机性能进行综合评价,在全面考虑它的各个性能评价指标的基础上,根据其具体使用要求提出了13个主要性能指标作为它的综合评价指标。详细介绍了加权综合评价法,通过综合赋权确定出了各指标权重,并采用该方法对不同装甲车辆柴油机的整机性能进行了综合评价。这种评价方法是一种有效的、广泛应用的定量分析方法。从所举实例看,它对评价和比较各种装甲车辆柴油机整机性能的优劣有着直观的可比性, 得出的结论正确、可信,且物理意义明确,能够表明装甲车辆柴油机各个性能指标的综合效果。这为柴油机整机性能的定量综合评价提供了一种新的思路。     

柴油发动机故障诊断技术研究与应用

应用振动法对柴油机气缸体上的振动信号进行分析,得出总振动量级主随活塞与气缸套磨损间隙的增大而适级放大.根据气缸体振动加速度响应功率谱图和柴油发动机总振动量级,可以确定活塞与气缸壁的间隙大小.应用油样铁谱分析技术,可以确定发动机的润滑状况及摩擦副的磨损程度和部位,并通过实例证明了其在柴油发动机故障诊断中的有效性.应用直读式原子发射光谱仪对柴油发动机润滑油油样进行检测,监控柴油发动机曲轴滑动轴承磨损状况,对保障发动机可靠运行起到很好的作用.     

柴油机动力总成异常振动试验分析

对某SUV车柴油机动力总成产生的异常振动进行了试验分析研究.在介绍柴油机动力总成振动基本分析方法的基础上,开展了整车道路及转鼓试验,进行了整车及台架条件下动力总成的振动模态试验.通过对动力总成的振动特性分析,找到了引起动力总成操纵手柄异常振动的原因:飞轮壳刚度偏低,动力总成系统固有频率落入柴油机工作转速的激励频率区间,...     

运用HHT边际谱的柴油机故障诊断

提出了一种基于希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transformation,简称HHT)边际谱的柴油机故障诊断方法。在3110柴油机上进行了气门间隙变化和断油等故障的模拟试验,测取了柴油机在断油工况和气门间隙异常工况下的气缸盖振动信号,并采用抽区间采样分析法对缸盖振动信号进行了时域特性分析。通过对故障敏感段信号的HHT边际谱分析,得出了在各工况下信号随时间和频率变化的精确表达,并以边际谱的最大峰值作为特征向量,采用马氏距离(Mahalanobis距离)进行分类,判断柴油机的工作状态和故障类型。试验分析表明,该方法即使在小样本的情况下也能有效地识别柴油机气门间隙变化和断油故障。     

基于船舶柴油机废气余热驱动热电发电性能研究

本文以船舶柴油机废气余热为研究视角,探索其热电发电情况。在研究中发现:当柴油机废气余热温度为350摄氏度时,可使用热电发电工艺,单位区域内获取的电量最大值为0.65kW。