柴油机技术范文10篇

一、进一步优化燃烧系统，特别重视开发和选择喷射系统

Perkins公司的Ouadram燃烧室、日野公司的HMMS燃烧室，小松公司的MTEC燃烧室及五十铃公司的四角形燃烧室等，都在试验开发阶段，其基本特点是由一个中央涡流及四周的微涡流使空气燃料快速而充分地混合，并配合以合适的燃油喷射系统。

目前，喷射系统已进入一个较快的发展时期，现正在研究开发lms内完成一次喷射，并在有限时间内正确控制喷射量的方法。喷射压力已提高到160—180MPa，实验室内已到200MPa。如共轨式喷射系统及分段预喷射系统等，可根据发动机的负荷与转速自动控制合理的喷射规律和喷油压力。

二、增压及可变气门配气定时

当今柴油机增压和增压中冷已成为标准特点，随着发动机的轻量化与小型化，为了降低车辆油耗，提高车辆装载效率，必须继续提高增压比及增压器效率。在进一步提高大负荷区的过量空气系数a时可以减少颗粒排放，同时通过稀燃化，减少热损失，提高循环效率，进而同时降低油耗，随着高增压和高a化，组装有多个增压器的复合系统已成为可能。另外，增压器固定的涡轮几何形状也将由可用于多用途的电控可变几何形状所取代。

目前，在小缸径柴油机上4气门和喷油嘴垂直中置技术得到广泛的应用，为了减少换气损失，使混合气的形成进一步优化，现正在研究采用可变气门配气定时，从而使发动机在整个转速范围内的气门升程和定时得到最佳优化。

摘要：柴油机净化的关键是如何有效地消除NOχ和微粒碳烟的生成量。文章从喷油系统出发，提出了改进排放的五种切实可行的方法，具有明显的现实意义。

关键词：柴油机；排放控制；措施

柴油机的有害排放取决于柴油机混合气形成及缸内燃烧过程，而这些归根到底是由喷油、气流、燃烧系统以及缸内工作特质的配合所决定的。柴油机净化的关键，是如何有效地消除NOχ和微粒碳烟的生成量。恰恰这两项排放物的生成规律常常是互相矛盾的。因此，任何一个单项措施总有它的负面影响。人们总是在采取某项措施的同时，应用另一项措施来加以补救和平衡。最后，常常是多项措施的综合应用，才使排放性能达到一个新的水平。柴油机是一个多性能、多工况、多因素综合影响的统一体，再加上各种各样的排放净化措施，如何进行优选、折中和综合控制是一个极为困难和复杂的问题。柴油机的电子控制和综合管理是有效解决这一问题的最佳途径，也是使各种机内净化措施得以充分发挥效用的保证。在所有净化措施中，喷油系统的改进无疑是最为重要的环节。

车用柴油机中常用的机械燃油喷射系统有两大类，直列泵系统和转子分配泵系统。直列泵系统包括直列多缸泵、单体泵和泵喷嘴系统，多用于大、中型车用柴油机上。转子分配泵系统有端面凸轮驱动的VE泵系统，和内凸轮驱动的径向对置柱塞系统，多用于轻型客车和柴油轿车的小型高速柴油机上。上述各系统都是应用柱塞往复运动、脉动供油的方式工作。以下是五种控制柴油机排放的具体措施：

一、推迟喷油提前角降低NOχ排放

喷油提前角是喷油始点早于汽缸压缩上止点的角度。柴油机都要求喷油提前，这是因为从喷油到着火有一段滞燃期，为保证实际燃烧放热中心能接近上止点，避免燃烧拖后，经济性下降，所以喷油要提前。单从动力、经济性角度出发，最佳提前角随转速上升而增大；随负荷加大而略有增加。车用柴油机因为在宽广的转速范围内工作，所以有专设的转速自动提前装置来满足此要求。同一工况，若提前角改变，会使滞燃期改变。一般推迟喷油时，因初期喷油更接近上止点，故缸内压力、温度较高，滞燃期缩短。其结果是滞燃期的预混喷油量减少。当然，若喷油太迟，使滞燃期挪到上止点之后，则缸内压力、温度未必上升。这种情况一般难于碰到。预混燃烧阶段是影响NOχ排放最重要的时期。预混油量及混合气量的减少将使速燃期中压力、温度上升程度降低，从而大大减少NOχ的排放量。同时，由于压力升高率的下降，噪声也大大降低。因此推迟喷油提前角这一措施，是最早应用的有效降低NOχ排放和噪声的对策。推迟喷油，直喷机的NOχ大幅下降，而间接喷射式涡流室柴油机的下降幅度则小一些。但是喷油过迟，则燃油消耗率和烟度都会恶化，对CO和HC也有不利影响。油耗和烟度的恶化是喷油推迟，燃烧跟着推迟以及缓燃期油量增加，燃烧时期也拉长的必然结果。早期控制排放的措施不多，为了排放达标，不得不牺牲经济性能。近期已可通过提高喷射压力等多种办法来综合解决这一问题。

一、进一步优化燃烧系统，特别重视开发和选择喷射系统

Perkins公司的Ouadram燃烧室、日野公司的HMMS燃烧室，小松公司的MTEC燃烧室及五十铃公司的四角形燃烧室等，都在试验开发阶段，其基本特点是由一个中央涡流及四周的微涡流使空气燃料快速而充分地混合，并配合以合适的燃油喷射系统。

目前，喷射系统已进入一个较快的发展时期，现正在研究开发lms内完成一次喷射，并在有限时间内正确控制喷射量的方法。喷射压力已提高到160—180MPa，实验室内已到200MPa。如共轨式喷射系统及分段预喷射系统等，可根据发动机的负荷与转速自动控制合理的喷射规律和喷油压力。

二、增压及可变气门配气定时

当今柴油机增压和增压中冷已成为标准特点，随着发动机的轻量化与小型化，为了降低车辆油耗，提高车辆装载效率，必须继续提高增压比及增压器效率。在进一步提高大负荷区的过量空气系数a时可以减少颗粒排放，同时通过稀燃化，减少热损失，提高循环效率，进而同时降低油耗，随着高增压和高a化，组装有多个增压器的复合系统已成为可能。另外，增压器固定的涡轮几何形状也将由可用于多用途的电控可变几何形状所取代。

目前，在小缸径柴油机上4气门和喷油嘴垂直中置技术得到广泛的应用，为了减少换气损失，使混合气的形成进一步优化，现正在研究采用可变气门配气定时，从而使发动机在整个转速范围内的气门升程和定时得到最佳优化。

【摘要】柴油机净化的关键是如何有效地消除NOχ和微粒碳烟的生成量。文章从喷油系统出发，提出了改进排放的五种切实可行的方法，具有明显的现实意义。

【关键词】柴油机；排放控制；措施

柴油机的有害排放取决于柴油机混合气形成及缸内燃烧过程，而这些归根到底是由喷油、气流、燃烧系统以及缸内工作特质的配合所决定的。柴油机净化的关键，是如何有效地消除NOχ和微粒碳烟的生成量。恰恰这两项排放物的生成规律常常是互相矛盾的。因此，任何一个单项措施总有它的负面影响。人们总是在采取某项措施的同时，应用另一项措施来加以补救和平衡。最后，常常是多项措施的综合应用，才使排放性能达到一个新的水平。柴油机是一个多性能、多工况、多因素综合影响的统一体，再加上各种各样的排放净化措施，如何进行优选、折中和综合控制是一个极为困难和复杂的问题。柴油机的电子控制和综合管理是有效解决这一问题的最佳途径，也是使各种机内净化措施得以充分发挥效用的保证。在所有净化措施中，喷油系统的改进无疑是最为重要的环节。

车用柴油机中常用的机械燃油喷射系统有两大类，直列泵系统和转子分配泵系统。直列泵系统包括直列多缸泵、单体泵和泵喷嘴系统，多用于大、中型车用柴油机上。转子分配泵系统有端面凸轮驱动的VE泵系统，和内凸轮驱动的径向对置柱塞系统，多用于轻型客车和柴油轿车的小型高速柴油机上。上述各系统都是应用柱塞往复运动、脉动供油的方式工作。以下是五种控制柴油机排放的具体措施：

一、推迟喷油提前角降低NOχ排放

喷油提前角是喷油始点早于汽缸压缩上止点的角度。柴油机都要求喷油提前，这是因为从喷油到着火有一段滞燃期，为保证实际燃烧放热中心能接近上止点，避免燃烧拖后，经济性下降，所以喷油要提前。单从动力、经济性角度出发，最佳提前角随转速上升而增大；随负荷加大而略有增加。车用柴油机因为在宽广的转速范围内工作，所以有专设的转速自动提前装置来满足此要求。同一工况，若提前角改变，会使滞燃期改变。一般推迟喷油时，因初期喷油更接近上止点，故缸内压力、温度较高，滞燃期缩短。其结果是滞燃期的预混喷油量减少。当然，若喷油太迟，使滞燃期挪到上止点之后，则缸内压力、温度未必上升。这种情况一般难于碰到。预混燃烧阶段是影响NOχ排放最重要的时期。预混油量及混合气量的减少将使速燃期中压力、温度上升程度降低，从而大大减少NOχ的排放量。同时，由于压力升高率的下降，噪声也大大降低。因此推迟喷油提前角这一措施，是最早应用的有效降低NOχ排放和噪声的对策。推迟喷油，直喷机的NOχ大幅下降，而间接喷射式涡流室柴油机的下降幅度则小一些。但是喷油过迟，则燃油消耗率和烟度都会恶化，对CO和HC也有不利影响。油耗和烟度的恶化是喷油推迟，燃烧跟着推迟以及缓燃期油量增加，燃烧时期也拉长的必然结果。早期控制排放的措施不多，为了排放达标，不得不牺牲经济性能。近期已可通过提高喷射压力等多种办法来综合解决这一问题。

摘要:喷油泵的工作性能直接关系到柴油机的工作状态，在柴油机使用过程中喷油泵是主要的易损部件之一。重点分析了柴油机喷油泵常见的损坏原因，介绍了喷油泵的损坏检测常用技术及其检测方式与特点，说明了喷油泵可靠性评估的实施方式与实施时机判断依据。

关键词:柴油机;喷油泵;检测技术;可靠性;评估

柴油机是各行各业常用的动力机械，其功能是通过将柴油的化学能在燃烧过程中转变成机械能来带动机械设备运转做功，随着柴油机技术的不断升级，现阶段使用的柴油机具有技术成熟、产品种类丰富、可靠性强等众多优点。柴油机主要由曲柄连杆机构、燃烧系统、配气系统、冷却系统、润滑系统等组成，其中燃烧系统承担着燃料供给、雾化喷射等众多功能，是柴油机中最核心的组成部分，包括了喷油泵、喷油器、滤清器、输油泵、高压管道等功能部件。喷油泵作为燃烧系统中的核心部件，对柴油的增压雾化起着重要作用，在柴油机使用过程中，喷油泵长期处于高温高压下工作容易出现故障和损坏。合理地对损坏的喷油泵进行故障检测和可靠性评估，能有效保证喷油泵工作的可靠性。

1柴油机喷油泵损坏原因

导致柴油机的喷油泵出现损坏的原因是多方面的。首先，最常见的原因就是运动部件的磨损，由于喷油泵中的柱塞偶件在精密密封的状态下长时间工作很容易出现磨损问题，同时由于柴油品质不良、杂质过多、拆装喷油泵时清洗不净等问题，也会造成柱塞偶件的磨损，导致出现喷油压力不足、供油量减少等问题，影响喷油雾化质量和柴油机的燃烧质量。同时凸轮装置在长时间工作后也易出现严重磨损，导致供油时间不精确。其次，喷油泵维修或保养过程的不合理拆装是造成喷油泵损坏的原因之一。例如，在安装柱塞套时与泵体的垂直关系不合格，会造成运行时柱塞套受阻而损坏;调速器杠杆装配不合理，也会造成卡滞，不仅影响柱塞油量调节臂的调节性能，还会造成喷油泵的损坏。再次，喷油泵中的弹簧件也是易损零件之一，在长时间的反复伸缩过程中，会出现出油阀弹簧弹性下降或断裂、柱塞弹簧折断等问题，从而影响喷油泵的实际工作质量［1］。

2喷油泵的损坏检测技术

1舰艇柴油机节能减排优化管理

1.1燃油系统优化。1.1.1燃油喷射系统优化技术。在船艇中，现代燃油喷射优化技术，通过在传统结构上，将喷嘴孔径缩小，实现提升燃油喷射压力。通过优化燃油喷射系统实现雾化燃油，充分混合空气与其他气体，大大增加有效燃烧率，进而实现节能减排。现代化喷射技术中，通过对电喷发动机喷嘴数量的控制实现灵活控制放电时长，实现高效喷射。在消耗燃料最少的情况下，增加经济收效，有效控制运行成本减少，减少碳排放量。此系统中通过缓慢注入燃料的方式控制二氧化碳含量，对最终排放含量予以控制。1.1.2燃油品质化。通过控制十六烷值大大提升燃料的完全燃烧性能。对此可通过增加亚硝酸盐、硝酸盐、过氧化物等物质在柴油中逐步增加燃料中十六烷值的含量，增加可燃率。通过品质化燃烧材料，可实现在参数不变的基础上增加早期燃烧时的燃烧温度。除此之外，通过对燃料燃油品质的优化，以增加添加剂的方式增加燃料燃烧的稳定程度，但有可能增加燃烧过程中的二次污染，需要在具体运行时，综合考量柴油机的可燃性性能，燃烧速度、负载量等，确定十六烷值。1.2进气优化。另一种常见节能优化技术即为对进气道、缸套燃烧情况进行分析，在实际情况的基础上保证不同环节相互联系，重视对入口温度进行考量，对入口处压力、进气燃料等进行分析，充分考虑把缸内气压对完全燃烧的影响，综合选择最适宜的燃烧方式，控制并缩减燃油系统中的氮氧化物排放量。1.2.1温度优化以及进气压力。同时实践可知，在为充分燃烧内燃机中的燃料，需要对过剩系数进行控制，保证过剩系数与入口压力成正比例关系，此时可通过增加入口处的压力适当增加过剩系数，增加燃料的完全燃烧性。但在实际工作中，能力消耗会随压力的增加而增大，即过度增加压力将导致消耗量增加，此时内燃机内的温度提升，导致氮氧化物排放量难以控制。如果此时控制进气温度，降低入口处的温度可将压缩热予以吸收，进而有效的控制燃烧过程中的最高温度。实现减少二氧化氮排放，但需要保证入口处温度降低到标准低值边界，对能源消耗进行控制。现阶段，在相关技术研究过程中，重视对进气温度与进气压力的调试，进而改善现有燃料燃烧情况。1.2.2进气方式优化。在实际工作中传统的通风系统时间较短，难以满足根本工作需求，此时增加进气涡轮会改善燃油燃烧的通信效果，在此技术原理下，可使用多气门技术增加通风面积，通过对汽缸喷嘴中心周围阀、活塞坑等进行合理配置，有效控制燃烧最高温度，实现节约经济。1.2.3进气成分优化。在内燃机燃烧过程中，其氧气含量与浓度对燃烧率造成一定影响，因此需要对氧气含量、二氧化氮含量等进行控制，在实际操控中可选择加湿、增加富氧含量、使用EGR技术等方式控制可燃条件，增加燃烧率，最大限度地释放二氧化氮含量。1.3后处理技术。优化柴油机燃烧技术时，需要从机内到机前均重视对技术的严格把控，将后处理技术与节能技术相结合，减少污染物排放。

2舰艇柴油机的节能技术

2.1涡轮增压中冷技术。使用涡轮增加技术时，需要了解其分为空气增压技术与空气冷却技术。前者通过增加涡轮压力，使用机械式方法增加发动机转速，提升废气排放速度，增加压缩空气进入量，进而增强气缸内的空气压入密度，促进充分燃烧，提升工作有效做功率。在减少污染的同时降低经济成本，此技术在应用过程中充气效率难以控制，空气温度升高易产生爆炸问题。为更好的增加燃烧室的空气量，可采用事前冷处理空气的方式，提前冷却进气管、涡轮增压器中的空气，此技术便可称之为空气冷却技术，在经过冷却处理后，燃烧室中空气含量、空气密度明显提升，燃烧效率大大提升，耗油量得以控制。2.2采用可变喷油定时(VIT)机构。在舰艇柴油机节能技术中，可利用定时喷射系统对可变喷油进行调节，通过改变喷射负荷情况，对喷油角度进行提前调控。当主机负荷不超过百分之五十时，可不必进行喷油角度调节；当主机负荷在百分之五十至百分之八十之间时，可在没有达到额定爆压值时，逐量增加喷油负荷促进循环，提升爆压时的有效功率，并逐渐增加定时机构的喷油提前角。进而促进气缸内燃油燃料充分燃烧，增加燃烧准备时间，提升混合气燃烧质量，促进爆压值达到额定值。若主机负荷超过百分之八十并持续增加时，通过缩减定时机构喷油提前角保证爆压维持额定值不变，进而控制机械负荷并防止其出现超负荷问题，在此基础上减少IVOX的生成。若主机负荷为百分之百时，喷油提前角为初始额定值，爆压处于额定值。由此可见，在舰艇机构中若不对VIT机构进行控制与应用，将导致主机质量持续下降，若应用VIT机构，将提升其经济适用性。2.3燃油电控共轨喷射技术。在现代化技术发展过中，舰艇柴油机不仅需要重视提升运行动力性，同时要对其排放量、经济适用性等予以关注，减少噪音排放。此时电控技术被广泛应用，其可通过使用先进技术大大增加可适用范围，提升柴油机喷射压力的控制率，促进每次循环的喷油量，对喷油时间、频率、次数等进行调控，进而实现节能燃料、减少有害废气的排放，全面提升柴油机的基本技术性能。2.4柴油机气缸润滑技术。为有效的控制活塞与柴油机气缸套之间的摩擦活动，减少能源消耗，需要在使用之前，使用过程中使用一定的润滑油进行调试。以往机械式注油系统，结构可靠、操作简单，在舰艇柴油机使用初期应用广泛。但其结构因注油压力较低、难以精确注油，受结构限制难以实现精准控制。进而导致注油效率大大降低，注油中难以避免的出现过程间断或波动。在低速运行时，若润滑不充分将难以供油，甚至导致运行受限。Alpha气缸油注油器，是现代化润滑技术，其系统为电控共轨系统，历经多年研究开发，成功率大大提升，润滑系统不断升级。在控制注油率时以检测扫气室残油为数据参考，通过数据反馈实现最佳调节控制。随着社会不断发展与进步，此技术与系统逐渐应用于船艇柴油机中，相比于传统注油系统，有更灵活的可调控性，注油率更好，气缸润滑条件与性能明显提升。

3未来的发展方向

节能减排、保护环境不仅是时代背景，更是发展目标，因此，在海洋事业的发展过程中，不仅要重视对节能技术的应用，还需要重视对减排技术的研发。为促进相关产业的可持续发展，需要在船艇柴油机利用研发过程中对相关环环节进行节能减排，不仅保证其符合相关规定的要求，同时要符合国家节能减排的有关要求。对此，可积极学习先进技术，重视研发与利用，不断消化与吸收，对国内现有技术进行升级。根据基本国情不断研发新技术，根据国内外相关行业的发展现状，制定符合发展目标的节能减排措施，主要包括：改进并优化燃料燃烧过程中，控制排放物含量，提升燃烧率进而实现提升发动机效率；使用新型引擎，使用节能清洁能源与设备代替传统柴油能源与设备，保护环境减少污染物排放，实现节能减排；在此技术上，重视对综合性能源利用技术的研发，不断研发高效能综合技术。

1绪论

1.1应急柴油发电机在核电的应用

核电用应急柴油发电机组主要功能为核电厂非正常工况或者事故条件下，作为应急电源为反应堆能动安全设备提供电力保障，在6kV母线失去电力供应后向其输出电力。为确保应急母线供电的可靠性，应急柴油发电机必须在母线失电后的10s内启动并建立起电压和频率，之后按带载程序将应急母线上的负荷重新投入运行。

1.2柴油机电子调速控制与传统调速控制对比意义

由于技术换代，核电厂中同时存在两种调速控制的应急柴油机，熟悉两者的区别和优缺点，对于群堆管理和更好的使用、维护和管理两种不同的应急柴油发电机组都有十分积极的意义。

2应急柴油机电子调速系统原理及组成简图

摘要：QSK60型柴油机以其性能优越、高可靠性广泛应用于大型矿山机械设备中。针对常见的QSK60型柴油机冒黑烟故障，从电子控制模块损坏、回油管受阻、燃油泵故障、大气压力传感器损坏、喷油器故障等几方面，对故障分析机理进行了详细的分析和深入研究，并提出新的解决思路，可为类似故障提供参考。

关键词：柴油机；QSK60型；故障

大型机械设备通常在露天矿山、建筑工地等大型工作环境进行作业，这类大型机械设备多数配装柴油机。大型机械设备在作业时难免会出现各种故障，为了保证生产正常运行，必须及时对故障的设备进行检测和维修。QSK60柴油机作为矿用卡车的核心部件，以高生产效率、高可靠性著称。QSK60柴油机等一旦出现比较复杂的故障问题，便会直接影响设备的正常运行，加剧机件磨损，导致设备维修成本变高，从而影响矿山企业的效益[1]。本文针对常见的QSK60型柴油机冒黑烟故障，从电子控制模块故障、回油管受阻、燃油泵故障、进气歧管压力传感器故障、喷油器故障等几方面，对故障分析机理进行了详细分析和深入研究，并提出新的解决思路，

1电子控制模块标定故障

在连接柴油机电子控制模块ECM之后，要先核实ECM标定是否正确。确定核实标定修订历史，以正确修复储存在ECM中的标定，如小松的930E的标定为D60299，而湘机SF33900则为D60300。可以依据之前的ECM映像，确定对应机型的标定代码，或在快速服务网上以柴油机号为基础，查找其对应的控制零件号（CPL-code）中的数值相比较。在维修中，可能会遇到将非适用的模块应用到柴油机上的情况，因此在确认ECM无通讯故障前提下，要确保其标定代码是正确的。如果确有问题，需要重新标定ECM，或者更换代码正确的模块。

2进气歧管压力传感器参数值不正确

拖拉机在现代农业中的地位不可取代,许多相关技术知识机手却不能系统了解,制约了拖拉机在日常使用中应有的工作效率。现对拖拉机发动机常见故障排除进行分析,以期能给广大农户带来帮助。

1柴油机起动困难或不能起动

柴油机的起动必须满足下列条件:各零部件、附件安装可靠;电气系统线路连接正确,接头无松脱;燃油系统中无空气;向燃烧室定时定量供给雾化良好的柴油;向燃烧室供给充足的新鲜空气;起动电动机有足够转速;压缩终了时有足够高的压力和温度。一般情况下,一次即能起动。如一次不能起动,作第2次起动时,应待起动电动机电枢和柴油机飞轮完全停转后进行。连续几次,均不能起动,即为柴油机出现起动困难或不能起动故障,要检查排除后再行起动。

一般从如下几方面检查:一是起动电动机转速太低、起动无力,使活塞压缩行程终了时气缸内压力和温度过低,柴油不能着火。按蓄电池电力不足或起动电动机有故障进行检修排除故障。二是起动时,排气管无烟,柴油机不着火,如起动转速正常,说明喷油系统不供油。先从低压油路检查,然后检查高压油路。如油箱内油不足,油箱盖通气孔堵塞;燃油系统中有空气,要排除柴油滤清器、喷油泵空气;输油管路是否堵塞、压扁、对折等,这些都妨碍柴油流通;柴油滤清器堵塞,使油路中无油或供油不足,应清洗或更换滤芯;输油泵故障,输入喷油泵的不足,应修理输油泵;喷油泵不供油,送工厂修理喷油泵。三是起动时,排气管不断有白色浓烟排出,说明有部分柴油没有燃烧而从排气管排出,应检查喷油器和供油提前角。喷油器喷射压力低,雾化不良,应检修喷油嘴是否卡死,针阀偶件是否严重磨损等。供油提前角过大或过小,均会造成此现象,如确认喷油器无故障,应检查供油提前角。四是摇动曲轴,感到气缸压缩力不足,在工作时看到有气体从油底壳通气孔或加油口冒出。活塞环磨损、卡死,气门漏气等均能使气缸压缩力降低。五是空气滤清器和进气管堵塞,影响新鲜空气进入气缸,使柴油机起动困难或不能起动。六是气温较低,又未采取必要措施。寒冷季节应加热水或加热机油,预热柴油机。冬季未换用机油,机油粘度太大,起动阻力大而造成起动困难。

2柴油机能够起动,但转动和转后自行停车

一是燃油供给系统中有空气。燃油管路中的空气影响供油的连续性,使柴油机运转不平稳,乃至熄火。应检查并排除油路空气。二是供油中断而使柴油机熄火。如柴油滤清器堵塞、油管堵塞等。三是烧瓦或拉缸而熄火,用手摇转发动机会感到相当重或转不动。四是空气滤清器堵塞。检查并清除堵塞物,必要时更换滤芯。五是冷却系统缺水,柴油机过热。待发动机冷却后添加冷却水。

摘要：铁路运输的高速发展，给了人们的工作和出行生活带来了便利。随着当今世界的经济和各国各种新型铁路列车的不断投入生产和制造，环境污染的严重问题已不容小视。在我国高速铁路的运输系统中，调车机车的喷油器起着了编组、改线、摘挂、推峰以及解体的重要关键作用。如何节能低碳减排和极大地提高调车机车的利用率和性能已经逐渐发展成为这个铁路运输时代的新技术要求，本文主要根据我国铁路调车型柴油机车的实际运用技术特点，在对其相关理论及应用进行试验研究分析的基础上，对调车柴油机车的应用和节能低碳减排相关技术以及未来发展趋势问题进行了深入的介绍和研究分析，重点地研究了调车机车喷油器应用方面的节能减排相关理论和技术，并且阐述了一种喷油器针阀偶件改进方法，为我国铁路调车机车喷油器的节能减排及喷油器应用的发展提供了技术性依据和参考。

关键词：调车机车；喷油器；节能减排；技术分析；发展趋势；最优化

随着当前我国的铁路运输技术发展进入快速健康发展的新时期，能源和环保的问题越来越多地受到国家和社会的广泛重视关注，轨道交通的绿色、安全的发展优势日益得到凸显，因此对于铁道电力货运车辆的节能与减排的技术研究和应用具有重要的指导意义。中铁十六局集团的薛鹏对我国铁道电力货运机车车辆轮轨的磨损及其采用的节能降耗管理策略的研究进行了深入的详细分析[1]，上海汽车集团股份有限公司的伍赛特介绍了我国铁路机车电力货运柴油机的主要工作原理特点及其节能技术发展的现状，并重点从如何降低燃油的消耗率及实现代用柴油机车燃料的节能技术开发两方面的角度出发，阐述了其应用相关的节能减排技术[2]。中国铁道科学研究院集团有限公司的高志远通过对我国铁道电力货运柴油机车的运行阶段特点和其过程规律进行了分析，利用极大的数值动力学原理求解了不同类型机车运行阶段的最优节能减排模式[3]。湖南永安铁路机务段的陈桂福对电力机车主对变压器温升控制与冷却节能减排问题进行了的研究[4]，柳州铁路局调车机务处柳州铁路局机务处的廖克让等对电力机车牵引柴油机的冷却节能减排进行了的探讨[5]。但是这些研究方法都没有对调车电力机车自身进行专门的冷却节能与减排的研究，调车组电力机车除偶尔需要操作一些小运转的作业外，基本上都是完全局限于调车机车编组站有限的电气化线路内，其基本的大运转作业主要是进行牵出机车的编组、改线、摘挂、推峰以及解体等等。并且由于调车组电力机车的运用性能特点主要是频繁的起动、制动、长时间的惰转等，而且其牵引柴油机经常需要处于严重的空载或低运转负荷下的工作。调车组电力机车的缺点是柴油机自身具有高速性能差、噪声大、排放污染严重和维修不便等缺点[6]，因此对调车机车的节能减排进行研究具有重要的意义，本文对目前的相关技术进行了分析，为调车机车节能减排及应用方面的研究提供技术参考。

1调车机车常见的节能减排技术

1.1混合柴油动力机车采用交流传动调车车辆和电力机车的控制技术。就现阶段的情况来看，在内燃机车市场上目前应用范围比较广泛的柴油发动机行业节能减排的技术主要是采用了混合动力的技术。混合动力技术交流传动电力调车内燃机车的混合动力是由较小的交流柴油发电机组和可以用较大功率的蓄电池共同驱动和组成，牵引和制动的辅助电力发电装置全部可以采用较大的交流柴油发电机进行驱动，调车和牵引作业时既可以用较大的柴油机车和交流发电机组进行供电，也在作业时可以用较小的蓄电池组进行供电或两者同时进行供电，节能减排效果显著。高速列车的交流传动调车和牵引作业通常由内燃机车来辅助完成。在调车作业间歇期间，内燃机车柴油机不能停机。1.2柴油机机内措施。1.2.1柴油机内常见节能减排技术。延迟喷油定时延迟可以有效地减少燃烧室内参与预燃烧的混合氮氧化物燃烧的时间和燃油量，从而大幅降低初始燃烧的排放热率，降低预混合燃烧室内的最高氮氧化物燃烧热率和温度，抑制NOX的氮氧化物生成。根据美国GE公司12-7fdl型机车柴油机的燃烧室运用试验结果表明，喷油定时延迟4°时，NOX的排放温度平均值降低18%。采用Mimiller循环进气门技术意味着不需要像通常的情况下在柴油机正常运转时那样在进入燃烧状态的过程中才需要提前关闭了进气门，而是要在提前进气门到达的下止点前将进气门关闭。如果进气门关闭定时的这种温度改变，会直接导致柴油气缸内工质额外的膨胀，压缩压力减小，燃烧温度的降低，从而大大减少了COX的生成量。燃烧温度的降低，从而大大减少了COX的生成量。废气燃烧系统再循环技术也可以实现柴油机节能减排的再循环功能，将涡轮增压柴油机燃烧系统工作在废气再循环之后（即涡轮增压器进入涡轮前）的部分燃烧废气按一定的比例完全可控地经再循环返回输送到涡轮增压柴油机的进气燃烧系统，使部分增压柴油机的空气与其他废气燃烧系统混合，由此燃烧废气会直接或局部地降低柴油机进气系统中的氧气含量和氮浓度，改变其氧/氮的比值并大大降低柴油机燃烧系统的温度。采用高效空气增压器配套的高效增压柴油机，可以有效地降低柴油机工作空气循环的温度，从而有效减少NOX的排放，同时有利于提高了柴油机的功率和辅助制动效率。与高效涡轮增压相配合，降低中冷水温，意味着大大降低了参与柴油机燃烧的工作空气循环温度，从而同时可有效抑制NOX的废气生成。1.2.2喷油器改进技术。燃料在柴油机气缸内进行燃烧的过程是一个复杂的物理化学性质变化的过程，燃烧化学变化过程的复杂和完善的程度，直接的影响着柴油发动机的实际工作功能力、热效率和发动机使用期限，其在气缸内燃烧的过程可以划分为四个主要的阶段：滞燃期、急燃期、缓燃期、后燃期。滞燃期对于气缸内燃烧的过程和对柴油机各种性能的控制有着一个极为重要的作用和影响，因此通过控制喷入的燃油量来改变和控制滞燃期可以很好地减少滞燃期的时间，其目的在于控制滞燃期内参与物理、化学准备的油量，从而控制参与燃期燃烧的油量。这一点主要从采取合适的喷油规律入手，而先少后多的喷油规律为最佳[7]。喷油器作为其中的最关键的部件，其工作过程直接决定喷油器效率，而喷油器的针阀运动对喷油器起着关键的作用[8]。中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所的高广新等人对内置式电磁铁、分级节流孔板及长针阀直驱油嘴等关键零部件进行了结构设计和性能研发，使该喷油器开启延迟小于400μs[9]。大连交通大学的楚家旺等人对柴油机的针阀偶件进行改进从而减少了燃油压力损失并且有效避免了针阀卡死的问题[10]，从而通过改进喷油器结构实现了调车机车节能减排的功能。

2喷油器针阀偶件的改进