扫气口角度和涡流比对船用柴油机性能的影响

利用Converge软件建立某大缸径低速二冲程船用柴油机的三维数值仿真模型,仿真研究扫气口水平倾角对柴油机性能的影响,并解耦涡流比的单独影响机理。结果表明：扫气口水平倾角过大或过小均导致缸内产生回流区及新鲜空气过早溢出,降低扫气效率;与原机水平倾角为15°时相比,当扫气口水平倾角为10°时,有效燃油消耗率和NO_x排放均降低;在合理范围内增大涡流比可有效改善油气混合均匀性和燃烧过程;与原机涡流比为4.5时相比,涡流比为20.5时燃油消耗率降低5.09%,燃油经济性明显改善;但涡流比过大对燃油消耗率的改善较小,同时导致壁面传热损失较大,因此涡流比应控制在20.5以下。     

船用大功率柴油机的现状与发展

本文概要地介绍1990～1991年度国内外船用大功率柴油机发展动态,分析了各公司产品与技术的新进展和发展趋势。     

某型大功率柴油机缸套异常磨损分析

针对某型大功率柴油机缸套异常磨损故障,结合该型柴油机工作及结构特点,对可能引起缸套异常磨损的因素,如零部件制造质量、装配质量、试验条件、清洁度等进行逐一排查,并进行综合分析。结果表明:该型机缸套异常磨损系上述因素综合作用导致。在此基础上提出了针对性改进措施,并取得了较好效果。     

船用大功率柴油机排放控制与测试

随着人们环保意识的增强，船用柴油机作为一个重要的污染源已引起高度重视。IMO的《MARPOL73／78防污公约》议定书附则VI第13条对柴油机规定的NOX排放限制也即将生效，故开展船用柴油机排放控制，测量技术的研究，对改善我国船用柴油机排放水平，提高产品竞争力有着积极的指导意义。本文主要介绍当前国际上船用柴油机排放技术的研究动态，控制排放的措施，排放测试标准，程序，仪器及测量要求等。     

某大功率主机缸套活塞异常磨损原因分析

针对某型大功率柴油机在实船使用工作过程中出现缸套、活塞、活塞环大范围异常磨损的故障,通过对相关零部件制造质量和装配质量的分析,并结合柴油机故障报警情况,得出:故障原因系活塞销内套管弹性挡圈断裂,致使润滑油无法正常供给,最终导致缸套异常磨损。     

船用低速柴油机缸套异常磨损控制技术探究

介绍了由于积炭过多、冷腐蚀、气缸油使用不当等情况引起的低速柴油机缸套异常磨损问题,并分析了以上几种异常磨损产生的机理以及可能引发的危害。针对不同异常磨损情况介绍了相应的控制方法,以及维护保养注意事项,为船舶主机运营提供参考。     

大功率柴油机缸套表面激光硬化处理工艺的试验研究

本文分析了表面激光硬化处理的特点及影响因素,并介绍了以大功率柴油机缸套为对象而进行的激光硬化处理工艺研究。通过对所处理工件的性能分析,发现其硬度、组织、耐磨性及疲劳性等均有较明显的提高和改进;通过试验研究,确定了缸套类零件表面激光硬化处理的优化工艺。     

某二冲程柴油机气口挂环的原因分析

具体分析了某二冲程柴油机活塞环气口挂环折断故障,由于活塞对中无向排气口对侧的修正值,在高温气流冲刷和高温引起的膨胀作用下,造成排气口间肋过度磨损;导板间隙超限,使活塞承受侧推力的作用,加剧活塞环与缸套间的磨损和撞击,二者共同作用,导致故障发生。并对此提出了改进措施。     

船用大功率柴油机许可证制造技术创新的关键

通过分析与国外技术的差距,指出引进许可证技术的船用大功率柴油机国产化工程中的三大关键技术环节和相关的信息管理问题,已成为制约我国船用柴油机产业持续发展的瓶颈,据此提出解决的方案和对策:国产化工程必须突出重点,抓住关键环节,开展技术创新。     

船用大功率柴油机缸套表面抗擦伤处理技术

本文论述了缸套擦伤机理及为提高抗擦伤能力所进行的工艺试验，从而阐述了提高缸套质量的新途径和新思路。     

直流扫气柴油机扫气流场分析

利用三维流体动力学(CFD)仿真软件FIRE,建立了二冲程柴油机气缸直流扫气三维模型,采用数值模拟的方法,研究了扫气口设计参数对换气过程的影响,对不同的气口设计方案下的气缸内残余废气浓度随曲轴转角的变化过程作了细致的描述,并对扫气口径向倾斜角的变化对换气过程的影响做了更进一步的探讨.     

某型船用柴油机气缸盖穴蚀原因分析及改进

针对某型柴油机气缸盖穴蚀现象,分析引起气缸盖穴蚀的原因。分析表明,气缸盖冷却介质、冷却结构及使用工况等不合理均会引发穴蚀。据此提出相应的改进措施,试验验证改进措施的有效性,实船应用也取得良好的效果。     

某V型船用柴油机缸体冷却系统的仿真与分析

利用STAR-CD对某V型12缸船用柴油机的冷却系统的流动与传热进行三维数值计算与分析,给出了缸体冷却水套内部冷却液的流场、压力及温度场分布,提出了该机型冷却系统的改进方向,为同类结构的柴油机冷却系统的优化设计及结构改进提供了参考。     

船用柴油发动机气缸套表面处理的研究和开发

对于中速柴油机来说，一个铸铁的气缸套和一个镀铬活塞环构成了最常用的配副组合。因此迫切需要寻找一种具有高耐磨性能的理想表面处理方法。我们使用销盘试验器进行的荷载增长试验，测量了各种表面处理材料的耐磨性能，发现在气缸套上的Fe-Mo喷敷涂层与活塞环上的镀铬层配组具有最大的耐磨性能。 我们测量了Fe-Mo喷敷涂层的涂层特性。测量结果表明，这种涂层的实际应用是可行的。并在单缸柴油机上实地进行了磨损特性鉴定试验。试验结果表明，这种涂层比其他传统材料具有大得多的耐磨性能。     

船用柴油机缸盖缩尺试样的热失效研究

为研究船用柴油机缸盖在低周热循环载荷下的渐进失效问题,开展了“四孔平板”缩尺试样的热失效模拟试验,建立了基于温度依赖的Chaboche组合硬化材料模型和改进Ostergren塑性能量损伤模型的仿真方法,研究了塑性变形演化、疲劳开裂的热失效行为和机理。研究表明：仿真预测具有较高精度,圆孔失圆变形预测最大偏差不超过10.5%,准确预测了裂纹的萌生位置,预测寿命与实际失效循环数目接近;缩尺试样受到循环变化的温度梯度影响,整体结构表现为热弯曲变形失配,产生的局部非对称拉压应力引发了塑性变形;随着循环次数增加发生应力松弛,塑性变形呈现先快后慢的非线性减少趋势;冷却阶段的拉伸塑性应变能和应力三轴度增加,引发了圆孔鼻梁高应力区开裂损坏。     

船用二冲程柴油机鼓风机扫气模型与切换规律研究

针对船用7K90MC-C低速二冲程柴油机进行了鼓风机匹配和切换规律的研究。建立了二冲程柴油机与鼓风机仿真模型,着重研究了扫气模型的选取。通过试验校核,验证了计算结果的正确性。对2台鼓风机全开时切换规律的研究表明:柴油机负荷增加时鼓风机应在41%负荷左右关闭,柴油机负荷降低时鼓风机应在35%负荷左右打开,可以保证控制扫气量和热负荷的需要。     

船用二冲程柴油机扫气过程流场仿真研究

利用三维计算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）仿真软件,用数值模拟的方法研究了某型二冲程船用柴油机在不同扫气口仰角与径向倾角下的扫气过程,得到了扫气过程中各时刻气缸内气体的速度矢量图与废气浓度分布图,分析了不同扫气口径向倾角与仰角对扫气过程效果的影响。结果表明：扫气口径向倾角增大时,涡流比增大,气缸中心处废气清扫效果变差,而缸壁附近处废气清扫效果变好;径向倾角较小时情况则与之相反。扫气口仰角增大时,涡流比基本不变,吹扫活塞凹坑处废气效果变差,但整体扫气效率升高。     

船用柴油机焊接式气缸体工艺方法研究

通过船用柴油机焊接式气缸体的试制过程,对焊接式气缸体的装焊工艺进行了研究.探索出一套合理的行之有效的工艺方法,重点解决了板厚差异过大造成的气缸体整体收缩余量不一致、装配焊接要求高、焊后应力等问题.采用该工艺成功研制出了满足规范要求的焊接式气缸体样品.     

大型低速船用柴油机新型电控气缸注油润滑系统研究

分析了传统机械式注油器系统存在的缺陷,研究开发了一种新型电控气缸注油润滑系统,介绍了系统的组成、工作原理和特点,并在试验台架上对系统进行了性能试验.结果表明:系统的注油压力可达2MPa,注油定时控制精度为0.1ms,注油持续时间为20ms,注油集中在活塞环带上,保证了缸套润滑效果;注油频率随负荷、燃油含硫量及缸套磨合状态等参数变化进行调节,使气缸润滑油消耗率比机械式注油器降低约40%.