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内燃机车柴油机燃油喷射系统的电子控制单元设计

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内燃机车柴油机燃油喷射系统的电子控制单元设计

作者：刘建成北京交通大学

学位级别：硕士

能源和环境的双重压力、电子技术与控制理论的飞速发展使得柴油机控制能够采用电子控制技术，并成为柴油机控制的研究热点。本文针对我国内燃机车牵引用的柴油机(12V240ZJ6E)，主要研究其电控单体泵的电子控制技术。实现了电控单体泵在... 详细信息

能源和环境的双重压力、电子技术与控制理论的飞速发展使得柴油机控制能够采用电子控制技术，并成为柴油机控制的研究热点。本文针对我国内燃机车牵引用的柴油机(12V240ZJ6E)，主要研究其电控单体泵的电子控制技术。实现了电控单体泵在实验台上的电子控制，为最终降低内燃机车柴油机在轻载工况下的燃油消耗率并改善其排放打下基础。在以下三方面展开研究工作：首先，根据柴油机的燃油喷射原理，深入研究高压燃油在泵-管-嘴系统中的传递规律，分析燃油喷射系统的各种电子控制方式，结合我国内燃机车柴油机改造的现状并参考国内外应用实例，确定采用“电控单体泵系统”方案。针对性地分析电控单体泵的特性，总结出电控单体泵的控制规律。其次，设计电控单体泵的高速大流量电磁阀驱动模块，其性能直接影响电磁阀的响应特性。通过计算和试验对比的方法获得不同驱动电压、不同续流回路情况时的动态响应，找出最优电路参数和控制参数。用于多缸柴油机的驱动模块可以修正各单体泵喷油特性的差异。第三，设计凸轮轴转速的测量模块。采集安装于凸轮轴上的测速齿轮的脉冲信号，计算凸轮轴的瞬时转速和相位，并对瞬时转速进行预测，为查找脉谱表以确定喷油定时和喷油量奠定基础。凸轮轴转速的预测方法为“相邻区间+自适应参数修正”。最后，设计控制电路，以数字信号处理器为主控芯片。在数字信号处理器中完成柴油机的转速测量和电磁阀驱动脉冲生成。由于内燃机车上的电磁环境比较恶劣，采用了抗干扰措施。通过上述工作，掌握了电控单体泵系统的基本特性，完成了电子控制单元主要电路的设计，并实现凸轮轴的测速和电磁阀的控制。电子控制单元在电控单体泵试验台上进行了试验。结果表明，测速准确、电磁阀驱动及其控制方式合理，为后续工作打下良好的基础。

关键词：内燃机车柴油机电控单体泵电磁阀驱动模块测速模块

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内燃机车柴油机自动变缸技术研究

内燃机车柴油机自动变缸技术研究

作者：李鹏飞大连工业大学

学位级别：硕士

智能停缸的技术又叫可变气缸控制技术、可以变排量的控制技术,发动机在一部分负荷下运行时,通过相关部件切断部分气缸的燃油供给、进排气,停止其工作,使剩余工作气缸负荷率增大,从而提高效率,达到降低燃油消耗、减少有害气体排放、降低... 详细信息

智能停缸的技术又叫可变气缸控制技术、可以变排量的控制技术,发动机在一部分负荷下运行时,通过相关部件切断部分气缸的燃油供给、进排气,停止其工作,使剩余工作气缸负荷率增大,从而提高效率,达到降低燃油消耗、减少有害气体排放、降低燃烧部件积碳等效果。根据统计,目前国内铁路内燃机车在线运用的数量为9600余台,内燃机车的运用特点为低负荷档位运行占比较大,该档位产生的有害排放、油耗及对柴油机部件积油积碳带来的不良影响不容忽视。国家对内燃机车柴油机的各项技术指标提出了更高的要求,各个内燃机车柴油机主机厂及研究单位均从不同课题方向研究提升内燃机车柴油机的技术水平,以满足国铁市场提出的更高经济性、排放性及可靠性要求。课题针对内燃机车柴油机低负荷运行的自动变缸技术进行研究,根据内燃机车柴油机的运用和结构特点,通过理论计算分析、台架模型试验的方式分析变缸技术对柴油机油耗、排放、燃烧部件的积油积碳、振动噪音等各方面性能的影响,并确定一种适合内燃机车柴油机的最优变缸策略方案,根据确定变缸策略方案,在柴油机电子燃油喷射控制系统中进行变缸技术设计,主要包括变缸起效条件设计、运行时变缸控制策略设计、变缸控制软件编程,最终将变缸控制技术安装在内燃机车柴油机上,进行变缸效果验证和控制策略及程序优化,形成一套完整的内燃机车柴油机变缸技术方案,最后总结该变缸技术方案存在的不足之处,对未来的内燃机车柴油机自动变缸技术的进一步提升展望。本文的创新点主要体现在以下方面:在对内燃机车柴油机变缸技术理论分析后,其中包括内燃机车柴油机结构分析、计算评估变缸后工作气缸内空气量是否充足、计算评估变缸模式下曲轴扭振振幅及轴段最大应力的影响变化等。在某12缸型机车柴油机实物上,利用电子控制燃油喷射软件进行不同变缸模式的台架对比试验,研究不同变缸方式对柴油机各性能的影响影响,从而确定出该型机车柴油机的最佳变缸模式。1.在充分的进行了理论和实践后,创新的进行内燃机车柴油机变缸技术设计,在电子燃油喷射控制系统基础上,进行变缸控制策略和软件程序设计,形成具有柴油机变缸控制程序的电子燃油喷射控制系统软件。其主要的方法是:在控制程序中设置变缸起效条件、燃油供油量控制条件、变缸控制策略,当柴油机满足变缸起效条件后,通过监测柴油机的燃油供油量,来判断柴油机负荷大小,在低负荷时,按照具体的变缸控制策略,停止部分气缸喷油泵电磁阀的供电,切断燃油供油,只留部分气缸进行供油工作,以此增大工作气缸的负荷和燃油喷射油量,改善喷油雾化效果和燃烧效果。具体控制方法主要由三部分组成,适合机车柴油机运用特点的变缸起效条件、判断机车柴油机负荷大小的燃油供油量控制方法、智能灵活的机车柴油机变缸模式。2.在技术设计后,进行内燃机车柴油机变缸技术试验验证,在内燃机车柴油机上对变缸控制软件技术进行运用考核试验,试验中进行控制策略和软件优化。3.最后进行内燃机车柴油机变缸技术总结,并根据目前变缸技术存在的不足进行未来的技术展望。本文构建了一套基于内燃机车柴油机自动变缸技术,提出了一种新的内燃机车柴油机性能技术提升解决方案。经仿真验证方案可行,为今后的实际应用奠定了基础。

关键词：内燃机车柴油机自动变缸仿真计算模拟试验

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内燃机车柴油机锻压镶环座铝活塞

机车车辆工艺 1976年第4期 11-16页

目前,内燃机车柴油机铝活塞存在的主要问题是,铝活塞顶部第一环槽不耐磨,使用寿命较短,有的甚至在环岸部分折断,造成柴油机损环事故。为了解决这个问题,一些资本主义国家采取在第一环槽处,用锻压或铸造的方法,镶入一个耐磨铸铁环座,以... 详细信息

目前,内燃机车柴油机铝活塞存在的主要问题是,铝活塞顶部第一环槽不耐磨,使用寿命较短,有的甚至在环岸部分折断,造成柴油机损环事故。为了解决这个问题,一些资本主义国家采取在第一环槽处,用锻压或铸造的方法,镶入一个耐磨铸铁环座,以提高铝活塞的使用寿命。而采用锻压镶环座铝活塞的,目前仅限于西德和美国,苏联则正在研制。经过无产阶级文化大革命,在毛主席的革命路线指引下,为了赶超世界先进水平,戚墅堰机车车辆工厂、株洲车辆工厂、建厂工程局科学研究所和戚墅堰机车车辆工艺研究所一起,组成了工人、干部、技术人员三结合的攻关组,

关键词：铝活塞锻压金属压力加工活塞圈内燃机车柴油机

内燃机车柴油机主要零部件的材料和制造(续)

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火车头 1971年第6期 77-84页

一、球墨铸铁曲轴球墨铸铁具有很好的机械物理性能和低廉的价格,所以近代机械工业中应用很广,发展很快,是一种极有前途的新型材料。目前,球铁曲轴是我国制造曲轴的主要材料之一,国内已有几十个工厂生产球铁曲轴,如无锡柴油机厂的3110,41... 详细信息

一、球墨铸铁曲轴球墨铸铁具有很好的机械物理性能和低廉的价格,所以近代机械工业中应用很广,发展很快,是一种极有前途的新型材料。目前,球铁曲轴是我国制造曲轴的主要材料之一,国内已有几十个工厂生产球铁曲轴,如无锡柴油机厂的3110,4110,120;上海柴油机厂的110,135;天津动力机厂80马力的柴油机;南京汽车厂和杭州汽车发动机厂的曲轴、凸轮轴、齿轮等都已生产多年,使用情况良好。沈阳齿轮厂采用球铁精密铸造等温淬火工艺代替37CrNi3A,18CrMmTi 制造拖拉机大小减速齿轮,经过长期运用情况良好,已经鉴定投产。球墨铸铁在大功率柴油机的

关键词：柴油机厂无锡马力磨齿江苏齿轮加工球铁曲轴机车车辆厂内燃机车柴油机

内燃机车柴油机调速器机液伺服控制系统的分析

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大连交通大学学报 1985年第4期 78-85页

作者：叶乃君大连铁道学院液压教研室

目前对内燃机车转速调节控制课题的研究尚欠深入。本文在机车转速调节系统工作原理的基础上,着重分析了其开环、闭环传递函数,并进一步指出了校正装置对开环波德图的影响,为设计合理的校正装置和获得响应速度快、稳定精度高的机液伺服... 详细信息

目前对内燃机车转速调节控制课题的研究尚欠深入。本文在机车转速调节系统工作原理的基础上,着重分析了其开环、闭环传递函数,并进一步指出了校正装置对开环波德图的影响,为设计合理的校正装置和获得响应速度快、稳定精度高的机液伺服控制系统提供理论依据。

关键词：伺服控制系统内燃机车柴油机传递函数转移函数柴油机调速器弹性负载转速调节内燃机车

内燃机车柴油机轴承部件的微观和宏观几何形状

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国外内燃机车 1980年第12期 5-10页

作者： С.М.Эахаров 钱勇

内燃机车柴油机轴承的运用、试验和计算表明:轴承部件在困难条件下工作时会形成临界摩擦工况。因此,轴承部件,首先是轴瓦的制造质量就具有很大的意义。为了对国内外内燃机车柴油机轴承的制造工艺作一评定,曾对几种轴瓦样品进行了研究。... 详细信息

内燃机车柴油机轴承的运用、试验和计算表明:轴承部件在困难条件下工作时会形成临界摩擦工况。因此,轴承部件,首先是轴瓦的制造质量就具有很大的意义。为了对国内外内燃机车柴油机轴承的制造工艺作一评定,曾对几种轴瓦样品进行了研究。研究时测量了轴瓦的下述参数:壁厚差、涂层厚度、工作面和配合面的粗糙度、不圆度、轴线的不直度、对接

关键词：主轴瓦曲轴轴颈柴油机轴承轴承部件表面粗糙度表面性质柴油机轴瓦连杆瓦内燃机车柴油机几何形状

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内燃机车柴油机活塞环的热处理

国外铁道机车与动车 1964年第10期 28-33页

作者： Г.В.Рубин 高嘉年

本文论述了苏联为提高Tэ型内燃机车柴油机合金铸铁活塞环质量而进行的三种热处理的试验研究清况。文中还提及活塞环多孔性镀铬和渗硫处理的试验结果。

关键词：活塞环过热处理热稳定性弹力正火处理热力学性质柴油机气缸套等温淬火内燃机车柴油机

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内燃机车柴油机机体大型数控加工组合机床

机车车辆工艺 1977年第3期 33-54页

在毛主席无产阶级革命路线指引下,我厂广大职工高举“鞍钢宪法”光辉旗帜,以阶级斗争为纲,坚持党的基本路线,坚决贯彻“独立自主、自力更生”的方针,大搞技术革新、技术改造的群众运动,仅用了一年零四个月的时间,自行设计制造了一台加... 详细信息

在毛主席无产阶级革命路线指引下,我厂广大职工高举“鞍钢宪法”光辉旗帜,以阶级斗争为纲,坚持党的基本路线,坚决贯彻“独立自主、自力更生”的方针,大搞技术革新、技术改造的群众运动,仅用了一年零四个月的时间,自行设计制造了一台加工内燃机车柴油机机体的大型数控组合机床。这台机床经生产使用证明,性能良好,效果显著。图1为该机床外观。

关键词：床身导轨逻辑系统工作台夹紧装置组合机床动力头转塔阅读机文字识别装置挡铁内燃机车柴油机机体

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内燃机车柴油机油再生方法的试验

铁路标准设计通讯 1973年第8期 35-42页

我国铁路牵引动力的革命,正处在由蒸汽牵引向內燃牵引过渡的阶段。目前,內燃机车牵引比重虽仅占总牵引数量的5％,最近将提高到15％。随着內燃牵引动力的发展,柴油机油用量越来越大。据国內外资料统计,內燃机车的燃料费约为机车运用费用... 详细信息

我国铁路牵引动力的革命,正处在由蒸汽牵引向內燃牵引过渡的阶段。目前,內燃机车牵引比重虽仅占总牵引数量的5％,最近将提高到15％。随着內燃牵引动力的发展,柴油机油用量越来越大。据国內外资料统计,內燃机车的燃料费约为机车运用费用的50-60％,而润滑油的耗量又占燃料费用的10～15％,所以节约润滑油对于降低运用费用占相当的比重。另外,我国高粘度柴油机油的产量目前尚不能滿足实际需要,因此,节约机车用润滑油不仅

关键词：再生油添加剂白土石乳石灰乳中和收率柴油机油油再生油处理内燃机车柴油机