DF系列內(nèi)燃機(jī)車(chē)增壓器試驗(yàn)系統(tǒng)的研究.pdf

1、中國(guó)干線(xiàn)鐵路運(yùn)輸多以電力機(jī)車(chē)為主,但是在很多地區(qū),內(nèi)燃機(jī)車(chē)還是不可缺少的。目前國(guó)內(nèi)的內(nèi)燃機(jī)車(chē)保有量大約為10600臺(tái)。如此大量的內(nèi)燃機(jī)車(chē),其能否正常工作對(duì)于鐵路運(yùn)輸秩序的保持是至關(guān)重要的。增壓器是內(nèi)燃機(jī)車(chē)柴油機(jī)組的重要部件,根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,由于增壓器發(fā)生故障而導(dǎo)致的機(jī)車(chē)故障大約占了所有故障的將近20％。因此,能否保證增壓器正常工作,對(duì)于鐵路運(yùn)輸變得很重要。增壓器試驗(yàn)系統(tǒng)正是為了檢驗(yàn)和測(cè)試增壓器性能而設(shè)計(jì)的。
　　本文首先介紹了增

2、壓器測(cè)試的原理,并分析了由于工作環(huán)境的特殊而導(dǎo)致的增壓器性能曲線(xiàn)的變化。由于環(huán)境變化影響了增壓器壓氣機(jī)的雷諾數(shù),導(dǎo)致測(cè)試數(shù)據(jù)所描繪的性能曲線(xiàn)不準(zhǔn)確,因此提出了一個(gè)修正方案,提高特殊環(huán)境下增壓器的應(yīng)用及性能分析的準(zhǔn)確性。根據(jù)廢氣渦輪增壓器試驗(yàn)的要求,設(shè)計(jì)了試驗(yàn)系統(tǒng)的總體方案。接下來(lái)對(duì)增壓器試驗(yàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)——自循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì),并完成了與之配套的進(jìn)排氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　針對(duì)以往設(shè)計(jì)的試驗(yàn)臺(tái)在控制方面

3、的弱點(diǎn),本文設(shè)計(jì)了一套以歐姆龍CJ2系列PLC為主控元件的自動(dòng)化控制設(shè)備,用于改善人工控制的不確定性,并保留了人工控制的功能,用于在緊急情況下的手動(dòng)操作。自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠通過(guò)傳感器和二次儀表將數(shù)據(jù)輸入PLC,方便其進(jìn)行控制和判斷。自動(dòng)控制過(guò)程中,設(shè)置了五種試驗(yàn)工況:初運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)、油封結(jié)構(gòu)試驗(yàn)、自循環(huán)試驗(yàn)、標(biāo)定點(diǎn)性能試驗(yàn)、惰轉(zhuǎn)試驗(yàn)。通過(guò)控制噴油量來(lái)改變排除的尾氣量,控制增壓器的轉(zhuǎn)速。燃燒廢氣吹動(dòng)增壓器的渦輪,噴油量直接影響燃燒廢氣的多少。通

4、過(guò)調(diào)節(jié)自循環(huán)閥和壓氣機(jī)出氣口閥門(mén)調(diào)節(jié)增壓器工況,模擬增壓器與柴油機(jī)匹配的工作狀態(tài),分析增壓器的性能。在文中分析了使增壓器保持在自循環(huán)狀態(tài)時(shí)的條件及渦輪機(jī)與壓氣機(jī)之間的功率平衡問(wèn)題。
　　測(cè)試數(shù)據(jù)的處理和保存由上位機(jī)軟件來(lái)完成。工控機(jī)作為硬件平臺(tái),并使用了北京亞控公司的組態(tài)王軟件作為數(shù)據(jù)處理和分析的軟件平臺(tái)。該軟件能夠完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和計(jì)算,并能根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制出等轉(zhuǎn)速曲線(xiàn)圖壓氣機(jī)性能曲線(xiàn)圖等。最后是對(duì)論文整體的總結(jié),包括論文中設(shè)計(jì)方