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船用涡轮增压柴油机运行性能故障的模拟计算

0引言为了开发船用涡轮增压柴油机性能的智能专家诊断系统,自动诊断发动机运行性能恶化的原因,当采用人工神经网络方法时,要求给出发动机症状与故障样本集,作为专家知识库.搜集这一领域的专家经验、发动机试验及运行资料可以获得样本集.但专家经验有一定的局限性,且往往难于定量描述;而模拟故障的试验由于耗费昂贵,不可能大量进行.因此在当前柴油机工作过程数值模拟计算方法高度发展下,故障模拟计算是获得这种样本集的有效方法.作者开发的船用二冲程涡轮增压柴油机运行性能预测程序[1](以下简称原程序),可以模拟计算柴油机涡轮增压系统流道污阻、堵塞等故障.但原程序采用计算一个气缸,认为其余各气缸工作状态均相同的假设,当发动机某几个缸的活塞、气缸组件产生故障(例如排气阀漏气、活塞环磨损漏气、喷油不正常等)时,原程序就不能模拟计算这些故障.而实际运行中这类故障是常见的.本文在原程序基础上进一步发展,主要改为对多缸进行计算,增加气缸中故障的模拟,这样就可模拟某...  (本文共6页) 阅读全文>>

《江苏船舶》2012年02期
江苏船舶

船用废气涡轮增压柴油机运行配合的模拟计算

0引言废气涡轮压气机和增压柴油机在运行中的配合,直接影响到装置的动力性和可靠性,因此必须了解废气涡轮增压器运行的参数与柴油机之间的关系,如增压压力pk、空气流量ms、燃气流量mT、涡轮进口压力pT、涡轮排烟温度TT以及效率等。在诸多因素中,空气流量ms是最重要的,它是保证柴油机燃油燃烧及热负荷关键指标。大多增压柴油机用排烟温度TT来反应相同类型柴油机的热负荷。目前,大功率柴油机排烟温度TT相对较低,在400℃左右,这样低的排温必须有一定过量空气系数来保证。现机型过量空气系数对扫气与燃烧来讲已足够,主要是为了降低柴油机的热负荷,保证机器的可靠性。本文首先确定总过量空气系数a∑,其次计算出空气流量ms,然后根据流通特性确定增压压力pK,最后由增压器的效率来确定平均排气压力pT及涡轮的流通面积。1计算总过量空气系数а∑总过量空气系数aΣ计算如式(1):ξTHU-3g e6η0m0+α∑L0(μCp)Ts=(α∑-1+β0)·L0(μC...  (本文共3页) 阅读全文>>

《工程机械与维修》1999年02期
工程机械与维修

涡轮增压柴油机的正确使用和保养

目前工程机械动力大多采用涡轮增压柴油机(如斯太尔、康明斯等),该发动机在结构、重量基本不变的情况下,功率大幅度提高(可提高20%~40%),且油耗降低,因而深受工程机械厂家及用户的欢迎。但同时发动机机械负荷及热负荷亦相应增加,对发动机零部件强化提出了更高要求。因此,用户的正确使用和保养就显得尤为重要。曾有一台山东工程机械厂生产的ZL50D装载机,其上配备的是斯太尔WD615柴油机。该装载机以其功率大、油耗低、性能好在用户中享有盛誉,但其柴油机使用仅一年时间就发生了曲轴抱死的严重故障,主要原因是使用和保养不当所致。据介绍,事故发生前半个月增压器就发出响声,且越来越大,但操作者既未停机也未采取任何措施,致使增压器因过度磨损而损坏,最后涡轮轴断裂,涡轮脱出,机油从排气管大量喷出,使曲轴因缺油而抱死。分析其原因主要是由于...  (本文共1页) 阅读全文>>

《重型汽车》1998年04期
重型汽车

车用涡轮增压柴油机低速和加速性能研究分析

1前言众所周知,个用柴油机在宽广的转速范围内工作,要求有一定的扭矩储备,并保证所需的最大功率和比油耗。涡轮增压器和柴油机匹配时,由于两行运行特性不同,它们只能在一定工作范围内有最佳的匹配件能,这对于固定工况工作非的柴油机来说是极容易解决的,而年用柴油机要求在负荷与转速变化频繁的整个工作范网内涡轮增压器与柴油机均有良好的匹配,这是一项十分艰巨的任务。车用柴油机要求随着柴油机转速下降,扭矩逐渐增大。而涡轮增压柴油机由于当发动机转速下降时,排气管内可利用的废气减少的幅度较之速度变化速率更大,增比柴油机的外特性随转速降低,容易出现扭矩减小的趋势。这就是为什么采用涡轮增压器时,车用柴油机比其它用途的柴油机匹配难度大的一个主要原因。由于涡轮增压器转子的惯性及进排气管容积的影响,增压系统不能立即响应柴油机负荷(或转速)的变化而给出相应的增压空气压力,从而影响发动机的P.、值,并引起加速冒烟。问此,乍用柴油机不但要求稳定!:况有良好的扭矩特性,...  (本文共3页) 阅读全文>>

《华南理工大学学报(自然科学版)》1999年10期
华南理工大学学报(自然科学版)

预测涡轮增压柴油机增压匹配的一种方法

1 涡轮增压器的能量平衡及其所要求的扫气压比ps/pT增压柴油机的涡轮增压匹配技术是一个相当重要而又复杂的问题,因为它不但影响增压器的运行,而且直接影响柴油机的增压性能.对自由涡轮增压方式而言,在涡轮增压柴油机正常运行时,涡轮增压器中的压气机与涡轮要满足以下的能量平衡关系:mskk-1RT0πk-1kk-1=ηTKmTkTkT-1RTTT1-1πTkT-1kT.(1)由式(1)可以看出,要使压气机与涡轮保持能量平衡,除要求高的涡轮增压器总效率ηTK外,还要求一定的πk及πT值,而它们的组合又影响涡轮进口的温度TT.由式(1)整理可得:TTT0=1ηTK·kk-1RkTkT-1RT·msmT·πk-1kk-11-π1-kTkTT.(2)假定通过增压器的气流为一元准稳定流动气流,并近似认为:kk-1R=kTkT-1RT,且mT≈ms,则式(2)变为TTT0=πk-1kk-11-π1-kTkTT·1ηTK.(3)式(3)表明,当压气机...  (本文共5页) 阅读全文>>

《船舶工程》1998年02期
船舶工程

采用电子控制系统的涡轮增压柴油机的模拟研究

1引言单级涡轮增压柴油机的平均有效压力目前已达3MPa。随着增压比的提高,增压器与柴油机的匹配矛盾也更加突出,涡轮增压器不能满足发动机所有工况运行时燃烧空气的需要,在部分负荷下扭矩不足,热负荷增大。已经采取的办法为:外源供气,相继增压,Miller系统,二次进气,旁通补燃,放气和空气旁通,涡轮复合等措施。这些措施各有其适应性。国内外目前新的研究动向和成果大致为:①改善进排气系统,提高能量转换与传递效率,如Pearl排气系统,可在全工况负荷范围节油3g/kw·h。②实现全工况优化运行,如kruppMak公司推出的VPM(可变几何多脉冲)系统,平均节能达3%。③电子控制系统(ECS),如MTU公司90年代推出的595系列柴油机。MTU595系列柴油机汇集了几乎全部现代柴油机的制造技术、科研成果及经验,达到了很高的技术水平。该机的主要特点是采用相继增压和ECS系统。ECS系统的重要功能是控制相继增压系统增压器的投入和断开,并通过调控装...  (本文共6页) 阅读全文>>

《内燃机学报》1990年20期
内燃机学报

基于模糊推理方法的涡轮增压柴油机系统可靠性评估

引言复杂系统的可靠性评估涉及到多种因素,因基本故障事件的信息不完全和人为的判断必然带来不确定性问题,所以要构造一个精确而完善的数学模型是相当困难的。在传统的可靠性分析中,零部件的故障概率分布常用于系统的可靠性分析并处理不确定性问题,但在许多情况下,零部件的故障概率密度分布函数很难得到,故而人们在描述其中给定的故障事件时,常常使用“可能(发生)”或“不太可能”等模糊性的表达。因此对具有不完全信息的系统可靠性的评估问题,用模糊集理论建立相应的模型来解决是非常适合的[1]。一个系统的可靠性是由各子系统及各子系统的相互间的关系而决定的,相应的各子系统的可靠性也是由各零部件的可靠性及各零部件间的相互关系而决定的。对于涡轮增压柴油机系统,组成它的零部件的可靠性可用一组模糊语言变量来表达,利用证据推理方法合成某一子系统的各零部件的可靠性评估结果可得到该子系统的可靠性表达,最终用证据推理方法则可得到整个涡轮增压柴油机系统的可靠性水平。1可靠性分...  (本文共4页) 阅读全文>>