涡轮增压器在东风4系机车上的应用及青藏铁路应用前景

涡轮增压器在东风4系机车上的应用及青藏铁路应用前景

一、涡轮增压器在东风_4系列机车上的应用及在青藏铁路的运用展望(论文文献综述)

王晨[1](2019)在《变海拔相继增压柴油机的仿真匹配研究》文中研究表明我国高原地域比较辽阔,随着工业时代的不断发展,高原地区的车辆也日益增多,因此要确保高原地区车辆的动力性和经济性就变得尤为重要。长期以来,高原地区的柴油机增压问题就一直是柴油机生产厂商的首要问题,主要是难以匹配到与平原和高原环境都适应的柴油机。本论文主要研究了柴油机的相继增压系统,相继增压系统通常应用两个或两个以上的增压器进行增压,本论文应用了大小不同的两台增压器进行增压,当柴油机工作在低工况下,只有小增压器运行,在高工况下大小两台增压器都运行,以便能够较好的解决柴油机在高海拔动力性和经济系差的问题。论文介绍了内燃机的增压技术以及高原增压技术的国内外研究,并对相继增压技术进行了说明,给出了 GT-POWER软件里主要模块部分的数学模型,还对部分模型的建立进行了详细的说明,完成原机模型的建立后,对原机柴油机模型进行了仿真计算,然后将仿真计算得到的数据与实验数据进行了对比,说明了数据的误差范围,确定了模型的可靠性和数据的准确性,依据柴油机功率和油耗的设计要求来对相继增压系统应提供的进气量和增压比进行了计算,根据结果匹配增压器,建立相继增压系统模型并进行仿真计算,通过仿真数据与实验数据的对比表明了配备相继增压系统后柴油机的优势。对配备相继增压系统的柴油机分别在1000m、2500m、4500m的海拔下进行仿真计算,将其仿真结果与原机在各海拔以及平原原机的仿真结果进行了对比,通过对比发现配备了相继增压系统的柴油机在低工况与小增压器匹配良好,高工况与大增压器匹配良好,能够很好的改善高海拔环境下柴油机动力性和经济性下降的问题。

张高锋[2](2018)在《高原钢轨探伤车匹配牵引计算及试验分析》文中研究指明高原钢轨探伤车在格拉线高海拔地区运行时,其柴油机必然存在降功现象,那么动力单元的输出特性亦随之改变,将直接影响整车的牵引性能,适用于低海拔地区的钢轨探伤车还能否满足在高海拔线路工况下运行要求,需做具体计算及校核。故本文在在明确柴油机随海拔上升降功参数的前提下,通过匹配牵引计算,对高原钢轨探伤车所搭载的动力单元牵引性能进行了校核和评价,并在高原试车时对整车牵引性能做了验证及修正。本文采用MATLAB编程的计算方法,结合已有相关资料,首先根据柴油机离散的外特性,通过曲线拟合得到柴油机的外特性曲线,在扣除柴油机辅助功率及高原降功折损后,得到了柴油机净外特性的高阶多项式函数;依据液力变矩器所在低海拔工况下的匹配计算资料,提取了液力变矩器在不同传动比下的输入特性,将负载抛物线函组数导入程序,并绘制柴油机与液力变矩器共同工作时的输入特性曲线;然后通过搜索法编程求解柴油机净外特性曲线与液力变矩器泵轮负荷抛物线的交点,求解输出特性及绘制曲线,并结合输入特性对匹配性能做了评价;最后以高原钢轨探伤车相关参数为基础,根据牵引计算规程,用MATLAB完成牵引性能的转换计算,拟合并绘制了高原钢轨探伤车在海拔4500m和海拔5100m双动力单元牵引特性曲线。高原钢轨探伤车正式上线交付用户时,在青藏铁路格拉线进行高原试车,采集了试验线路的试车数据,并结合线路状况,统计及分析了有效的试验数据,对比和验证了匹配牵引计算结果的准确性。

仲怀清[3](2007)在《高原机车用16V280ZJA型柴油机提升功率的研究》文中研究说明在高原环境下,由于空气密度随海拔的升高而减小,进入柴油机气缸内的空气质量流量减少,使气缸内的燃烧恶劣、排温升高,从而使柴油机过热,功率、扭矩大大下降,燃油消耗率增加。为满足青藏铁路高原机车运用的需要,需研制适合铁路牵引用大功率高原柴油机。中国南车集团戚墅堰机车车辆厂在自主开发的16V280ZJA型柴油机基础上通过提升柴油机的高原功率,改善柴油机高原性能参数,研制了运用于青藏铁路高原机车用柴油机。本文采用AVL公司的柴油机工作过程计算程序BOOST软件,对柴油机进行了工作过程模拟,通过已有的大量试验数据对模型进行修正,利用修正的模型进行了柴油机在高原状态不同方案的工作过程计算,提出了提升高原柴油机功率的改进措施,试制了高原用机车柴油机。通过柴油机的试验室台架试验和高原试验,分别对计算结果进行了试验验证。证明了计算模型的正确性和提升功率的改进措施的有效性,也为今后的优化设计奠定了基础。

王俊平[4](2004)在《内燃机车柴油机相继增压系统研究》文中提出当前,我国铁路运输业正处于快速发展期。在铁路运输中,内燃机车仍为牵引动力的主力军。所以,在提高内燃机车动力性能和可靠性能的同时,降低其燃油消耗量,提高其经济性能是十分迫切的任务。 本文以降低机车柴油机燃油消耗量为切入点,以改善机车柴油机部分负荷工况性能为工作重点,提出应用相继增压技术改善机车柴油机部分工况性能的思路。文中对废气涡增压技术的特点及发展作了简要阐述,指出废气涡轮增压技术存在部分负荷工况性能恶化这一严重缺陷。并对应用相继增压技术改造传统增压系统实现改善柴油机部分工况性能的原理重点进行了阐述。提出应用相继增压技术改善机车柴油机部分负荷工况性能的思路,围绕这个思路,本文重点做了以下几方面工作: 1、针对我国内燃机车的现状,以东风(?)型主型机车用16V240ZJ柴油机为研究对象,提出两级相继增压系统的方案。 2、对16V240ZJ柴油机两级相继增压系统方案进行了模拟试验。试验结果表明,在500~850rpm范围内,有效燃油消耗率均有明显降低,平均降幅在10g/kW.h以上。这个结果充分说明,应用相继增压技术改造传统增压系统确实是可行的,内燃机车节油的的潜力是很大的。 3、在模拟试验的基础上,本着节约、实用、可靠的原则,进行了相继增压系统中排气控制阀和进气控制阀的设计。 4、为增加调节次数,提高改善部分负荷工况性能的效果,提出了多级相继增压系统的方案。

李云章,张琨,丁亚民[5](2002)在《涡轮增压器在东风4系列机车上的应用及在青藏铁路的运用展望》文中研究表明大连机车车辆工厂东风4 系列内燃机车功率等级的提高是与涡轮增压器的发展水平密切相关的。东风4D型内燃机车的 16V2 40ZJD型柴油机装用了VTC2 5 4-13D型和ZN2 90D型涡轮增压器 ,配机和运用结果表明两者性能参数相近 ,工作状态稳定。高原地区运用的东风4B型内燃机车 ,由于装用了高压比高效率的涡轮增压器使机车牵引功率提高 ,在兰州、乌鲁木齐及呼和浩特等铁路局取得明显经济效益。青藏铁路是世界上海拔最高、穿越高原最长的高原铁路 ,东风4D型内燃机车装用新型高压比涡轮增压器可提高机车功率修正系数 ,采用双机牵引 ,可在海拔 45 0 0m的高原铁路上满足客运和货运的要求。

二、涡轮增压器在东风_4系列机车上的应用及在青藏铁路的运用展望(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、涡轮增压器在东风_4系列机车上的应用及在青藏铁路的运用展望(论文提纲范文)

(1)变海拔相继增压柴油机的仿真匹配研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 内燃机增压技术
        1.2.1 内燃机的主要增压方式
        1.2.2 增压对内燃机经济性和动力性的影响
        1.2.3 发动机增压技术的优点
    1.3 涡轮增压技术的发展
    1.4 高原增压技术的研究状况
        1.4.1 高原增压技术在国内的研究
        1.4.2 高原增压技术在国外的研究
    1.5 相继增压技术的研究和发展状况
    本文主要研究内容
第二章 发动机与增压器的匹配及相关理论
    2.1 涡轮增压器与发动机的匹配
        2.1.1 压气机与发动机的匹配
        2.1.2 涡轮与发动机的匹配
        2.1.3 涡轮与压气机的匹配
        2.1.4 增压器与发动机的匹配
    2.2 内燃机与增压器运行特性调整
    2.3 气缸工作的基本微分方程
        2.3.1 缸内工作的基本假设
        2.3.2 基本微分方程
    2.4 传热模型
    2.5 管道气体流动模型
        2.5.1 相关数学模型
        2.5.2 建立差分方程
    2.6 扫气模型
    2.7 燃烧过程数学模型建立
    2.8 中冷器模型
    本章小结
第三章 相继增压模型建立及仿真分析
    3.1 原机模型建立及验证
        3.1.1 柴油机主要模型的建立
        3.1.2 原机模型的验证
    3.2 相继增压系统柴油机模型建立
        3.2.1 相继增压系统设计方案
        3.2.2 大小增压器的选型及模型建立
    3.3 相继增压系统与柴油机的联合运行
        3.3.1 相继增压中的压比调节
        3.3.2 相继增压中切换点的确定
        3.3.3 两段式相继增压的计算
    本章小结
第四章 相继增压柴油机变海拔匹配研究
    4.1 不同海拔对柴油机动力性与经济性的影响
    4.2 压气机变海拔的模型修正
    4.3 不同海拔柴油机与相继增压系统的仿真匹配
    本章小结
总结与展望
参考文献
致谢

(2)高原钢轨探伤车匹配牵引计算及试验分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题来源
        1.1.1 钢轨探伤车简述
        1.1.2 钢轨探伤车国内外使用情况
        1.1.3 高原探伤车的动力选型
        1.1.4 本论文研究问题的引出
    1.2 本论文主要研究的内容和方法
2 高原探伤车液传动力系统匹配计算
    2.1 液力传动简述
    2.2 进口液力变速箱在轨道工程车上的应用现状
    2.3 柴油机与液力变矩器合理匹配
        2.3.1 作图法
        2.3.2 解析法
        2.3.3 计算机辅助计算法
    2.4 高原探伤车动力系统简介
    2.5 动力单元匹配计算
        2.5.1 柴油机高原降功
        2.5.2 柴油机速度特性
        2.5.3 柴油机的净外特性
        2.5.4 柴油机外特性曲线拟合软件简介
        2.5.5 柴油机外特性曲线拟合
        2.5.6 液力变矩器的原始特性
        2.5.7 共同工作的输入特性
        2.5.8 共同工作点求解
        2.5.9 共同工作的输出特性
    2.6 动力单元匹配性能分析
    2.7 本章小结
3 整车牵引计算
    3.1 整车参数
    3.2 牵引计算
    3.3 牵引计算结果
        3.3.1 海拔4500牵引曲线
        3.3.2 海拔5100m牵引曲线
    3.4 本章小结
4 高原试车验证
    4.1 高原试车试验
    4.2 试车数据采集
    4.3 试车数据分析
    4.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
附录A 柴油机外特性曲线拟合程序
附录B 液力变矩器输入扭矩程序
附录C 共同工作输入特性曲线绘制及匹配求解程序
附录D 柴油机与液力变矩器共同工作的输出特性绘制程序
附录E 整车牵引计算程序

(3)高原机车用16V280ZJA型柴油机提升功率的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题的主要任务
第二章 高原对16V280ZJA 型柴油机性能的影响
    2.1 前言
    2.2 高原的气候特点及对柴油机性能的影响
        2.2.1 高原的气候特点
        2.2.2 高原对柴油机性能的影响
        2.2.3 影响增压柴油机高原性能的因素
    2.3 16V280ZJA 型柴油机结构性能简介及高原应用
    2.4 高原柴油机性能的研究方法
第三章 16V280ZJA 型柴油机工作过程模拟计算
    3.1 柴油机工作过程模拟计算的发展
    3.2 柴油机工作过程热力学模型
    3.3 16V280ZJA 型柴油机工作过程计算模型
        3.3.1 计算模型的建立
        3.3.2 计算参数的选择确定
    3.4 模拟计算及计算结果的分析
    3.5 本章小结
第四章 提升高原柴油机功率的方法及技术措施
    4.1 高原对16V280ZJA 型柴油机性能影响分析
    4.2 16V280ZJA 型柴油机高原工况的工作过程计算
    4.3 计算结果分析
    4.4 提升柴油机高原功率的技术措施
    4.5 本章小结
第五章 高原柴油机性能试验
    5.1 高原柴油机的设计
    5.2 高原柴油机的试验方法及内容
    5.3 试验结果分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 今后工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢

(4)内燃机车柴油机相继增压系统研究(论文提纲范文)

1 绪论
    1.1 柴油机的发展趋势
    1.2 内燃机车用柴油机发展状况
        1.2.1 机车柴油机发展状况及趋势
    1.3 增压技术发展概况
        1.3.1 增压技术发展概况
        1.3.2 涡轮增压技术及涡轮增压器发展的现状
        1.3.3 国外涡轮增压器开发和科研动态
    1.4 柴油机涡轮增压系统的发展趋势
        1.4.1 提高增压比
        1.4.2 提高涡轮增压器的效率
        1.4.3 提高增压器的整个工况范围内的总的增压效果
2 内燃机车用柴油机部分工况问题
    2.1 机车柴油机实际运行工况统计分析
        2.1.1 原苏联机车柴油机运行工况
        2.1.2 美国机车柴油机运行工况
        2.1.3 我国机车柴油机运行工况
    2.2 改善机车柴油机部分工况的迫切性
    2.3 改善增压柴油机部分工况性能的主要措施
3 相继增压系统的原理和应用
    3.1 相继增压系统的原理
    3.2 相继增压技术的应用
        3.2.1 德国MTU公司首先在一台396系列柴油机上进行了相继增压试验
        3.2.2 国内几家科研单位也对相继增压技术的试验和研究情况
    3.3 相继增压系统在机车上的应用现状
        3.3.1 日本在DF200型内燃机车上采用相继增压情况
        3.3.2 沃而沃公司在车用柴油机上的改进应用
4 16V240ZJ柴油机两级相继增压系统方案确立及模拟试验
    4.1 16V240ZJ型机车柴油机相继增压系统方案
        4.1.1 16V240ZJ柴油机现有增压系统
        4.1.1.1 16V240ZJ柴油机现有增压系统
        4.1.1.2 两级相继增压方案的确定
    4.2 模拟试验与结果分析
        4.2.1 模拟试验方案与试验
        4.2.2 测试结果分析
5 两级相继增压系统进、排控制阀的设计
    5.1 排气控制阀的设计
        5.1.1 位置的确定
        5.1.2 排气控制阀工作的环境
        5.1.3 概念设计
        5.1.4 主要零部件设计
        5.1.4.1 阀体设计
        5.1.4.2 阀板的设计
        5.1.4.3 阀杆设计
        5.1.4.4 润滑设计
        5.1.4.5 密封
        5.1.4.6 防腐保养
        5.1.4.7 驱动装置
    5.2 进气控制阀的设计
        5.2.1 进气控制阀工作介质及工作环境
        5.2.2 设计要求及位置确定
        5.2.3 进气控制阀设计
        5.2.3.1 阀体的设计
        5.2.3.2 蝶板的设计
        5.2.3.3 阀杆的设计
    5.3 关于控制系统
6 多级相继增压方案
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献

(5)涡轮增压器在东风4系列机车上的应用及在青藏铁路的运用展望(论文提纲范文)

1 前言
2 涡轮增压器在D型机上的配机运用状况
    2.1 D型机装用VTC254-13D型和ZN290D型涡轮增压器
    2.2 D型机性能参数的统计分析
3 高原铁路内燃机车运用状况
    3.1 南疆铁路
        3.1.1 B型车在南疆铁路的运用及试验
        3.1.2 D型车在南疆铁路的运用及试验
    3.2 兰 (州) 新 (疆) 和兰 (州) 青 (海) 铁路
4 青藏铁路内燃机车牵引前景的展望
    4.1 青藏铁路格拉段的线路条件和运营对策
    4.2 高原内燃机车牵引功率提高的途径
    4.3 D型车在青藏铁路格拉段运用的可行性分析
        4.3.1 涡轮增压器的气动性能分析
        4.3.2 轴承的可靠性和寿命
        4.3.3 高原机车柴油机和涡轮增压器的试验
5 结论与建议

四、涡轮增压器在东风_4系列机车上的应用及在青藏铁路的运用展望(论文参考文献)

  • [1]变海拔相继增压柴油机的仿真匹配研究[D]. 王晨. 大连交通大学, 2019(08)
  • [2]高原钢轨探伤车匹配牵引计算及试验分析[D]. 张高锋. 兰州交通大学, 2018(03)
  • [3]高原机车用16V280ZJA型柴油机提升功率的研究[D]. 仲怀清. 上海交通大学, 2007(01)
  • [4]内燃机车柴油机相继增压系统研究[D]. 王俊平. 南京理工大学, 2004(02)
  • [5]涡轮增压器在东风4系列机车上的应用及在青藏铁路的运用展望[J]. 李云章,张琨,丁亚民. 铁道机车车辆, 2002(S1)

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