機(jī)車內(nèi)燃新技術(shù)論文

　　隨著時(shí)代的變遷，內(nèi)燃機(jī)車的技術(shù)有了很大提高，下面是學(xué)習(xí)啦小編整理的機(jī)車內(nèi)燃新技術(shù)論文，希望你能從中得到感悟!

　　機(jī)車內(nèi)燃新技術(shù)論文篇一

　　內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s系統(tǒng)技術(shù)的改造研究

　　【摘 要】隨著科技的發(fā)展內(nèi)燃機(jī)車的冷卻系統(tǒng)有了很好的發(fā)展，但在實(shí)際的使用中也會存在一些問題，本文主要針對內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s系統(tǒng)進(jìn)行分析，在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上附加換熱器，然后計(jì)算出空間尺寸和換熱能力的優(yōu)化參數(shù)，并根據(jù)內(nèi)燃機(jī)換熱器的水溫，來分析進(jìn)出口需要的水溫和附加換熱器的水流量，并探究水流量和水溫度的關(guān)系曲線。以通過換熱器的水溫和水流量的自動調(diào)節(jié)來保證內(nèi)燃機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

　　【關(guān)鍵詞】內(nèi)燃機(jī)車 冷卻系統(tǒng)技術(shù) 換熱器 水流量控制 溫度

　　隨著時(shí)代的變遷，內(nèi)燃機(jī)車的冷卻技術(shù)有了很大提高，但還存在不足。冷卻系統(tǒng)是內(nèi)燃機(jī)車的重要組成部分，在其中維持著溫度的平衡。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)車在爬坡或者進(jìn)入隧道時(shí)，會產(chǎn)生高的熱量導(dǎo)致溫度升高，特別是在夏天溫度較高時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的溫度可達(dá)90度的限值，使得內(nèi)燃機(jī)的各方面性能都變?nèi)?，?yán)重影響了其運(yùn)行的工作效率。于是需要對傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行改造和創(chuàng)新，在保證原系統(tǒng)不變的情況下進(jìn)行改進(jìn)，以保證內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。

　　一、方案的設(shè)計(jì)

　　傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)冷卻系統(tǒng)是利用水冷卻的方式來帶走熱量，一般可以帶走600kW的熱量，在此基礎(chǔ)上增加25%-35%的量，來確保出水口的溫度保證在合適的范圍內(nèi)。因?yàn)楫?dāng)內(nèi)燃機(jī)的工作溫度在80-90度時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的工作效率達(dá)到最高，主換熱器智能減低10度，因此在設(shè)定進(jìn)口水溫時(shí)定位80度。但內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行溫度不能太低，當(dāng)溫度小于40度時(shí)需要利用預(yù)熱設(shè)備對其進(jìn)行加熱。

　　其具體的流程是：內(nèi)燃機(jī)的高溫水出來之后流入溫控閥1，如果水溫小于70度，溫控閥1的副閥門將會開啟，循環(huán)水就會流入到水泵中，然后被水泵送入到內(nèi)燃機(jī)內(nèi);如果此時(shí)溫度高于80度，溫控閥1將開啟，水進(jìn)入主換熱器，利用風(fēng)將循環(huán)水冷卻，冷卻之后水流進(jìn)溫控閥2，水溫的高低決定了閥門開啟的程度。如果這時(shí)出來的水流溫度在80度以下，就直接流入水泵;如果高于80度，水流會流入附加的換熱器，風(fēng)冷冷卻后與旁邊的冷卻水結(jié)合，最后被水泵導(dǎo)入內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部，形成完整的一個(gè)冷卻循環(huán)。

　　二、換熱器的附加設(shè)計(jì)

　　內(nèi)燃機(jī)車的技術(shù)條件：內(nèi)燃機(jī)主換熱器通過的水量m=16.7kg/s，而帶走的熱量為Q=180kW，附加換熱器設(shè)計(jì)的進(jìn)口溫度為t1=82.6度，內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)口設(shè)計(jì)水溫t2=80度。上坡時(shí)內(nèi)燃機(jī)的車速為55km/h，散熱器的迎風(fēng)的接觸面積為A=0.7m?，空氣流速為v=15m/s，出口溫度為51.2度，進(jìn)口溫度為34度 ，空氣的質(zhì)量流量為mc=10.5kg/s。

　　(一)附加換熱器的選擇

　　傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)的換熱器為板翅式的換熱器，由于換熱能力不能滿足內(nèi)燃機(jī)實(shí)際的需要。因此改進(jìn)時(shí)需要將主題換熱器改造為換熱能力強(qiáng)的，但由于內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)空間較小，所以附加換熱器的尺寸定位1.4m*0.6m*1.4m。因?yàn)楣艿篱y門和換熱器的銜接處比較緊湊，所以換熱器的體積要求就會更加嚴(yán)格，而板翅式的換熱器正好具有緊湊性的特征，且性能高效，故選擇板翅式的換熱器。

　　(二)翅片的選擇和設(shè)計(jì)

　　選擇翅片時(shí)既要考慮強(qiáng)化傳熱的特點(diǎn)又要考慮到空間的局限性，鋸齒形翅片具有換熱性強(qiáng)、效率高的特點(diǎn)。

　　(三)通道參數(shù)的確定

　　水的傳熱性要比空氣的傳熱性好，所以要對空氣側(cè)的傳熱面積進(jìn)行擴(kuò)大，空氣通道設(shè)置為30個(gè)，而水通道則設(shè)置15個(gè)。

　　三、進(jìn)水溫度和流量的控制

　　內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)進(jìn)口水溫度如果低于40度，就會導(dǎo)致機(jī)油的黏度增大，氣缸潤滑性能變差，各種機(jī)械零件就會出現(xiàn)磨損。而對于氣水的換熱器而言，主要在空氣一側(cè)產(chǎn)生熱阻，水對整個(gè)熱傳導(dǎo)影響不大。所以分析各種因素之后，將冷卻系統(tǒng)在冷卻之后進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)的水溫定在80度;如果這時(shí)溫度太低，冷卻的水將不會經(jīng)過附加的換熱器，直接流入內(nèi)燃機(jī)。所以，要根據(jù)具體情況來判斷需進(jìn)水的流量和溫度，運(yùn)行時(shí)，通過內(nèi)燃機(jī)的附加換熱器進(jìn)入水的溫度來確定流入附加換熱器中水的流量。

　　經(jīng)過計(jì)算分析，在主換熱器流出的水溫較高的情況下，為了使冷卻水在流入內(nèi)燃機(jī)時(shí)溫度低于80度，換熱器的水流量和運(yùn)行過程中附加換熱器的進(jìn)水溫度的調(diào)節(jié)變化曲線關(guān)系非常明顯。

　　水流量和進(jìn)水溫度的變化中反映了如果附加換熱器的進(jìn)水溫度大于或等于82.6度，流出的冷卻水將全部流入附加換熱器，此時(shí)將達(dá)到最大的換熱負(fù)荷值。冷卻水降低了2.6度，使得內(nèi)燃機(jī)在高溫或者爬坡時(shí)避免了出現(xiàn)警戒高溫的局面，保證了內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

　　冷卻系統(tǒng)主要采用電動的溫控閥門來控制水流量大小，而閥門的調(diào)節(jié)主要受閥的流量特性、閥權(quán)度和流體特性的制約。一般的調(diào)節(jié)閥主要是四種類型：對數(shù)特性、直線特性、拋物特性和快開特性等。而調(diào)節(jié)閥的流量特性跟通過調(diào)節(jié)閥的介質(zhì)的流量和調(diào)節(jié)閥的開啟程度存在明顯的關(guān)系。而調(diào)節(jié)閥門的開度大小跟相對流量的曲線關(guān)系較為明顯。

　　進(jìn)水的流量和附加換熱器的進(jìn)水溫度之間存在線性的關(guān)系，在選擇溫控閥時(shí)可以選擇閥門1。因?yàn)槠渚哂芯€性的特征，其核心的元件為傳感器單元，能根據(jù)具體的周圍環(huán)境來調(diào)節(jié)自身的體積大小，從而使調(diào)節(jié)閥的閥芯產(chǎn)生位移量，達(dá)到附加換熱器進(jìn)水溫度的要求。并能根據(jù)水溫適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)所需要的水流量大小，來保證整個(gè)內(nèi)燃機(jī)冷卻水溫度變化的需求。

　　四、結(jié)束語

　　目前內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)不能完全解決特殊工況下的散熱要求，因此還需要在內(nèi)燃機(jī)狹小的空間內(nèi)，研究其冷卻系統(tǒng)，并加以改造，使其改造后的冷卻系統(tǒng)能夠在特殊工況下解決散熱問題，滿足機(jī)車的安全運(yùn)行。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]謝珂. 分體節(jié)能型電源車?yán)鋮s系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與研究[D].蘭州理工大學(xué)，2011.

　　[2]Г.И.Маслов，錢勇. 內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s系統(tǒng)板翅式換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其制造工藝[J]. 國外內(nèi)燃機(jī)車，1981，08：36-43.

　　[3]徐仲斌. 內(nèi)燃機(jī)車?yán)鋮s系統(tǒng)新型緩蝕劑3號配方應(yīng)用技術(shù)研討會[J]. 鐵道機(jī)車車輛，1994，01：65.

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