柴油機功率性能提高的探索

1、12V190B12V190B型柴油機提高功率性能的技術探索型柴油機提高功率性能的技術探索 l提高功率性能的方案設計提高功率性能的方案設計 l主要部件使用維護的具體要求主要部件使用維護的具體要求 l改進型柴油機的試驗驗證改進型柴油機的試驗驗證 l結論結論 引引 言言l 目前，PZ12V190B型柴油機是我國石油工業(yè)的主力動力機械，其根本發(fā)展趨勢是保證高的可靠性和盡量好的動力性、經濟性。為順應這一趨勢，我們在對PZ12V190B型柴油機大修時，采用一系列新技術，進行技術改進和升級，以提高該機的動力性與經濟性，更好地服務于石油行業(yè)。 PZ12V190B型柴油機大修過程中引入更新的增壓中冷、散熱等技術

2、進行優(yōu)化設計而成，使發(fā)動機的功率檔次和技術性能大為提高，并經試驗驗證取得預期效果，達到了預期使用技術要求。一、一、 提高功率性能的方案設計提高功率性能的方案設計l該機的改進后預期技術參數：該機的改進后預期技術參數：型號型式PZ12V190B氣缸直徑 (mm)190活塞行程 (mm)210總排量 (L)71.45標定功率 (kW)960標定轉速 (r/min)1500燃油消耗率(g/kWh)208 （1+5%）排氣溫度 (渦輪前)650l因為柴油機功率提升后技術難點在于隨著爆發(fā)壓力提高，熱負荷升高，發(fā)動機可靠性降低。為此，需從幾個方面做工作：重新匹配高效增壓中冷系統，冷卻和燃燒系統的優(yōu)化設計?；?/p>

3、于這一思路，我們進行了該機的試制，主要采用改進設計和試驗相結合的方法。1重要部件lPZ12V190B型柴油機是一種高速大功率發(fā)動機，其各種變型機、強化機標定功率已提升至1000kW左右且得到廣泛應用，機體、曲軸、連桿等主重要件經過多年的改進及優(yōu)化，加工制造工藝成熟，結構強度和可靠性均能滿足使用要求，因此，改進型柴油機仍使用12V190B型柴油機的重要部件。2關鍵零部件改進柴油機關鍵零部件的優(yōu)化選型包括：增壓器、中冷改進柴油機關鍵零部件的優(yōu)化選型包括：增壓器、中冷器等的選型匹配。器等的選型匹配。l21增壓器l增壓器與發(fā)動機匹配直接關系到發(fā)動機燃燒特性和動力性。為了滿足提升功率、改善燃燒效率的需要

4、，需重新匹配大流量、高壓比、高效率的增壓器，通過與增壓器配套廠家的技術合作，使用正交試驗法，我們選配成功了新型混流式高效蝸輪增壓器，表2為原機與改進機所配增壓器性能指標比較：l技術指標原機增壓器改進機增壓器最高轉速 （r/min）3000055000空氣流量 （kg/s）0.91.05增壓比1.171.801.32.5渦輪前最高溫度 （) 650700l22中冷器l發(fā)動機采用中冷器使進入氣缸內的增壓空氣溫度降低，這具有雙重優(yōu)點：增加氣缸充量中的空氣重量；降低壓縮終了的溫度。較低的進氣溫度允許較高的壓縮比，以提高循環(huán)效率，獲得更好的燃料經濟性，減小爆震傾向，降低發(fā)動機排溫。中冷器的冷卻效果對發(fā)動

5、機各項綜合性能影響很大，因此我們對中冷器進行了優(yōu)選：增大冷卻面積30%，采用針刺管式結構，冷卻效率提高到90%。經試驗驗證，發(fā)動機滿負荷時，該中冷器能使進氣溫度降低到較低溫度，較好地滿足使用要求。l3燃燒和冷卻部件燃燒和冷卻部件l為適應改進機機械和熱負荷較高的特點，修理時把氣缸蓋進排氣門座孔上全鑲上耐熱鋼圈，配研新氣門，以提高其可靠性和耐磨性。l為提高發(fā)動機的循環(huán)冷卻效果，改換了新型大容積鋁翼管式散熱器及其風扇，有效地保證了發(fā)動機功率提升后的散熱需求。二、主要部件使用維護的具體要求l增壓器的使用與維護增壓器的使用與維護l11 新啟用或維修后的增壓器，裝機前應用手撥動轉子，檢查轉子的轉動狀況。正

6、常情況下，轉子應轉動輕松、靈活、無卡滯現象和異常聲音。l12 必須正確地安裝增壓器。其與進、排氣管、增壓器支架之間的連接應嚴格密封。由于排氣管道工作時會產生熱膨脹，其接頭處應采用波紋管連接。l13 注意接好潤滑管路，保持冷卻水道暢通。l14 渦輪進口廢氣溫度不得超過700，若發(fā)現廢氣溫度過高，渦殼出現發(fā)紅現象，應立即停車查找原因。l5常檢查增壓器的運轉情況。柴油機停車后，可用監(jiān)聽棒檢查增壓器轉子組慣性運轉持續(xù)時間。正常情況下，一般能自動運轉1分鐘左右。l中冷器的使用與維護中冷器的使用與維護l21 中冷器使用一段時間（1500小時）或發(fā)生漏水、堵塞等故障時，應進行拆檢、清洗。l22 柴油機應使用

7、合格的軟化水或防凍液，以減少冷卻液對中冷器的腐蝕。三、改進型柴油機的試驗驗證l1. 臺架試驗臺架試驗l該樣機試制完成后，對其進行了臺架性能測試，技術指標較普通PZ12V190B型柴油機有了明顯提高。試驗時，與一臺普通大修柴油機進行了性能對比試驗，測定各工況時發(fā)動機的功率、油耗率、煙度、爆發(fā)壓力等技術參數。 l發(fā)動機機型PZ12V190BPZ12V190B-A1小時功率 kW900100012小時功率 kW882963渦輪前排氣溫度 600630燃油消耗率 g/ kW.h221210.8最高爆發(fā)壓力 MPa10.110.6煙度FSU2.51.6l無論是發(fā)動機的功率檔次，還是燃油消耗率、排放等指標，改型后，發(fā)動機性能指標都有了很大的提高，達到了預期設想。 l2. 現場工業(yè)性試驗現場工業(yè)性試驗l為進一步驗證該改型機的性能，我們將其在32561隊施工的樊142井進行了現場試驗，該井為預探井，設計井深2768米。經過一個多月的使用證明，改型機可以單機完成2400米的施工任務，各參數性能達到了預期的設計要求，其動力性能、經濟性能的提高是非常明顯的；另外，經現場試驗，該發(fā)動機排煙小，聲音正常，中高負