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

1、中國干線鐵路運(yùn)輸多以電力機(jī)車為主,但是在很多地區(qū),內(nèi)燃機(jī)車還是不可缺少的。目前國內(nèi)的內(nèi)燃機(jī)車保有量大約為10600臺。如此大量的內(nèi)燃機(jī)車,其能否正常工作對于鐵路運(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)和測試增壓器性能而設(shè)計(jì)的。
　　本文首先介紹了增

2、壓器測試的原理,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)致測試數(shù)據(jù)所描繪的性能曲線不準(zhǔn)確,因此提出了一個修正方案,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。接下來對增壓器試驗(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)、潤滑油系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　針對以往設(shè)計(jì)的試驗(yàn)臺在控制方面

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操作。自動控制系統(tǒng)能夠通過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。自動控制過程中,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)。通過控制噴油量來改變排除的尾氣量,控制增壓器的轉(zhuǎn)速。燃燒廢氣吹動增壓器的渦輪,噴油量直接影響燃燒廢氣的多少。通

4、過調(diào)節(jié)自循環(huán)閥和壓氣機(jī)出氣口閥門調(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)之間的功率平衡問題。
　　測試數(shù)據(jù)的處理和保存由上位機(jī)軟件來完成。工控機(jī)作為硬件平臺,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。該軟件能夠完成數(shù)據(jù)的存儲和計(jì)算,并能根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制出等轉(zhuǎn)速曲線圖壓氣機(jī)性能曲線圖等。最后是對論文整體的總結(jié),包括論文中設(shè)計(jì)方