读者园地

有读者问: 1.坦克柴油机的升功率是何意?坦克柴油机扭矩、转速与其性能有何关系?设计时有何折衷? 升功率是标志坦克柴油机强化程度的一个性能参数,其定义是发动机单位气缸容积所能提供的功率,其计量单位为kW/L。随着技     

高原环境条件下的柴油机起动过程试验研究

柴油机起动性能是柴油机的重要性能指标,高原环境对柴油机起动过程产生重要影响。为了研究高原环境对柴油机起动过程影响规律,针对某型12缸柴油机分别在高原和平原地区进行实车起动试验,对起动过程的气缸压力、上止点和瞬时转速进行测量。结果表明,高原环境下柴油机起动时间更长,转速波动更大,双峰燃烧比例更多。对起动过程进行逐循环燃烧分析,发现在高原环境以曲轴转角计的滞燃期更大,燃烧更加滞后;与此同时,在同等的转速水平下,在高原环境以时间计的滞燃期更长。     

柴油机坦克与燃气轮机坦克优劣剖析(9)

苏联坦克柴油机世界领先 20世纪70年代，苏联坦克柴油机制造业就处于世界领先地位。例如，T-72主战坦克的单位体积功率、最大行程、动力传动系统工作的可靠性与效率、柴油机所具有的冷启动、采用多种燃料、低成本等性能指标均优于北约国家研制的M60A1坦克、“豹”1A1坦克、“酋长”Mk3坦克、AMX-30坦克。     

车用燃气轮机极寒高原环境起动与工作优势分析

针对装甲车辆柴油机动力在极寒高原地区使用中所暴露的诸多问题,如起动时间长、功率下降、易过热、冒黑烟、易拉缸等,依据柴油机和燃气轮机不同的结构和工作机理,通过对两种动力的低温起动影响因素和高原工作过程进行详细对比分析,阐明了车用燃气轮机低温直接起动与高原稳定工作的优势所在,为利用燃气轮机动力来改善装甲车辆高原高寒适应性提供了依据。     

双主机坦克动力系统研究

提出了双主机坦克动力系统概念、并机方案与控制策略;对双主机坦克动力系统的辅助系统主要部件的布局与管路提出了改进措施;双主机坦克动力系统对大幅提高未来主战坦克机动性、经济性、起动性和可靠性具有优势.     

一种坦克辅助动力装置的设计与分析

介绍了装甲车辆辅助动力装置研究的意义，设计了一种双气缸直列对置活塞式二冲程柴油机，作为坦克的辅助动力装置．对活塞组、连杆组、曲轴组等主要部件进行了设计，并通过相关软件进行了有限元分析验证和主运动系的动力学仿真．结果表明，这种辅助动力装置达到了设计要求，分析结果可以作为发动机进一步性能优化设计的依据，具有研究价值和应用前景．     

柴油机坦克与燃气轮机坦克优劣剖析(10)

本刊从2009年第3期开始连载了《柴油机坦克与燃气轮机坦克优劣剖析》这篇长文,至本期全部刊登完毕。本文主要介绍柴油机型坦克的拥护者——俄罗斯乌拉尔运输车辆制造厂设计局专家的观点,内容十分广泛,包括了坦克的速度、动力装置的单位体积功率、坦克的单位功率与机动性、发动机燃油经济性、发动机加速性和适应性、动力装置的热工况、发动机的耐用性、动力装置的类型与可保养性、动力装置的可维修性、坦克与发动机的价格、装甲战车家族底盘的选择、坦克空中机动性、燃气轮机是否是未来坦克的动力、坦克改进升级的费效比以及坦克柴油机的未来发展等。俄罗斯专家认为在坦克业发展方向题上发生争论是不可避免的,这种争论也是坦克研制者和坦克兵的职责之一,对领导机关正确决策出台也是有益的,深切期望讨论应该有充分的论据和客观文献的有力支撑,本刊发表此文的初衷正在于此。     

坦克动力发展全解析(下)

正坦克燃气轮机的优势迄今,10 000多辆装有燃气轮机的主战坦克经历36年的作战使用表明:燃气轮机坦克行驶的平均速度、行军的战术速度、技术速度和冲击速度均高于装柴油机的主战坦克。由于燃气轮机的排气是不可见的碳烟,噪声和排气温度均低于柴油机,从而减少了坦克被发现的概率。燃气轮机坦克的作战效能、可用性均高于装柴油机的主战坦克。同坦克     

柴油机坦克与燃气轮机坦克优劣剖析(8)

燃气轮机是未来坦克的动力吗？ 俄罗斯燃气轮机坦克拥护者在其计划中提出，当科学研究和试验设计工作的财政经费拨付到位时，为俄罗斯未来坦克研制功率为1470千瓦的坦克燃气轮机和使其燃油经济性提高到类似柴油机坦克的水平。对此，他们以美国在燃气轮机研究方面取得成果作为依据。对此设想，俄罗斯有关专家进行了详细研究，并指出上述设想是非常不符合实际的。     

豹Ⅱ主战坦克的驱动装置和坦克动力未来发展的可能性

1100千瓦(1500马力)的豹Ⅱ战斗坦克动力装置起源于KPZ-70(注:即MBT-70)计划,该动力装置是由废气涡轮增压和中冷、12缸V型90°MTU公司MB873Ka501型柴油机和Renk-HSWL354四档行星齿轮箱组成的。为了改善加速度而增加气缸排量和发展冷却器与空气滤清器等技术改进使动力系统紧凑而可靠。文章既指出了比豹Ⅰ动力装置所取得的进步,也指出了未来发展的可能性。对于下一代坦克必需考虑柴油机和燃气轮机。在比功率和燃料消耗方面,这两种发动机均有很大的发展余地。     

车辆柴油机缸套动载荷磨损计算模型研究

为实现车辆柴油机缸套动载荷磨损的数值仿真计算,基于大修柴油机缸套表面形貌分析,确定并提出了缸套动载荷磨损的模式与简化机理;结合Archard黏着磨损模型和二体磨粒磨损模型,推导了动载荷磨损深度的一般表达式;利用缸套试件磨损试验数据,采用响应面拟合法建立磨损系数中的参数与载荷参数的数值关系,并通过两组缸套动载荷磨损试验对磨损计算模型进行了验证。实测与计算结果对比表明,磨损质量最大计算误差为6.15%,模型具有可靠的精度。     

重型车辆柴油机气缸当量漏气面积检测模型研究

针对非拆解状态下重型车辆柴油机压缩过程缸内漏气状况难以定量检测的问题,建立柴油机缸套-活塞环漏气过程的双环几何简化模型。通过分析压缩行程中缸内气体的流量与压力变化,推导活塞环当量漏气面积的数学表达式。分析缸套-活塞环热变形对漏气面积的影响,建立缸套-活塞环的当量漏气面积检测模型。利用柴油机保险期试验的拆解检测数据验证模型的准确性。结果表明：当量漏气面积计算结果与柴油机缸套磨损状况一致,与柴油机工况相关性较低,该模型能够较为准确地反映柴油机当前的漏气状况。     

不同表面纹理结构对柴油机缸套-活塞环摩擦磨损性能的影响研究

缸套表面的不同纹理结构对柴油机缸套-活塞环摩擦副性能有较大影响,从而影响到柴油机的使用寿命、可靠性及经济性等。为提升缸套-活塞环摩擦副的摩擦学性能,利用不同种类表面纹理（横竖槽、环圆槽、环方槽）缸套在同一转速、不同载荷下进行试验来获取摩擦特性数据,得到不同纹理缸套的摩擦特征参数有显著不同。通过对各种不同表面纹理缸套的摩擦特性分析,得出了环方槽缸套更适合于在低载荷下运行,而横竖槽缸套更适合在中载荷、高载荷下运行。     

瞬态气体温度传感器研究

本文介绍了作者研制的瞬态气体温度传感器.针对传感器敏感元件的结构设计，应用等效物理模型，对影响温度测试精度和动态响应的结构参数以及使用方法进行了计算分析.研制出的温度传感器经激波管动态标定，证明其具有百微秒级的动态响应.本文最后介绍了在倒拖工况下，柴油机缸内瞬态气体温度的测试结果．     

发动机缸套—活塞环磨损数值计算研究

为研究使用工况对发动机缸套—活塞环磨损的影响,以某型发动机为对象,基于平均Reynolds方程建立了缸套—活塞环边界润滑模型,根据活塞环受力平衡方程和缸内传热建立了边界条件模型,并基于Holm-Achard磨损机理建立了粘着磨损模型;采用迭代算法,将发动机工况影响计入缸套—活塞环润滑和磨损模型;计算分析了该发动机某一工况循环下缸套—活塞环的磨损,计算与实测结果对比表明:实测与计算曲线趋势一致,上止点附近的计算值与实测值误差不超过5%.     

计算柴油机缸内火焰辐射系数的新方法

柴油机缸内的火焰辐射受诸多因素的影响， 用理论分析法来确定它是相当困难的． 由于柴油机缸内火焰辐射特性依赖于缸内的燃烧过程，而燃烧过程中的实际热力状态又可用示功图来分析， 因此本文借助于火焰辐射与缸内热力参数之间的间接关系， 建立了一种以示功图和缸内燃气特征速度来预测辐射系数的计算模型． 用该模型预测的火焰辐射系数计算缸内辐射热流量时， 其计算结果与实测结果基本一致．     

某柴油机高原使用供油系统调整研究

针对高原条件下柴油机使用暴露出的气缸盖燃烧室烧蚀等可靠性问题,分别进行了不同喷油泵最大供油量和不同喷油器喷嘴结构参数下,柴油机整机性能高原模拟计算与试验研究,得出了高原环境下通过调节供油系统控制柴油机热负荷的方法。通过性能优化模拟计算与试验研究,提出了适当减小喷油泵最大供油量及采用增大喷孔数、减小孔径和减小喷雾锥角的喷油器的供油系统技术状态高原调整方案,降低了柴油机热负荷,提高了柴油机高原条件下的可靠性。采取所确定的供油系统调整方案后,海拔高度4 500 m时,柴油机功率降低27％,其他控制参数均在限制范围内,可满足车辆在高原地区的使用要求。     

变排量柴油机曲轴系统扭振特性研究

为了研究变排量柴油机曲轴系统扭振特性,探索扭振性能较好的变排量方案,采用GTSUITE软件建立某V型六缸柴油机曲轴系统协同仿真模型,并通过试验数据校核模型.开展10％～50％负荷下不同停缸方案的曲轴扭振仿真研究.结果表明:停缸后曲轴系统扭转角位移显著增加,角位移以低阶滚振为主;相同停缸缸号的停气门方案较断油方案幅值大,...     

柴油机机体模态试验分析

机体是柴油机的主体结构零件，研究其动态特性对于了解整机的振动特性非常重要，本文介绍了柴油机机体的试验模态分析方法以及用该方法分析6108型柴油机机体：求得该机体的前八阶模态频率、阻尼及振型，为该机体的结构改进和柴油机的减振降噪提供了依据．     

基于自适应平行因子的柴油机喷油故障诊断研究

为了解决柴油机发生喷油故障时喷油器受扰动引起的弹性压缩脉冲发生变化,缸盖受激产生的振动也随之变化的问题,提出了一种通过测量柴油机缸盖振动信号间接诊断喷油故障的方法。首先以5 kHz 为截止频率对振动观测信号进行高通滤波,减弱燃爆振动信号的干扰。然后利用等角度重采样的方法,将信号从时域变换到角域,消除转速波动对信号处理的影响。由于滤波后振动观测信号受其他非白噪声的干扰,最后利用自适应平行因子(PARAFAC)方法对振动观测信号进行盲源分离,减弱非白噪声的影响。以压缩上止点附近缸盖振动信号的能量作为特征量,对柴油机喷油故障进行诊断,应用研究表明,该方法有效地诊断出了柴油机喷油故障。