柴油机功率性能提高的探索

1、12V190B12V190B型柴油机提高功率性能的技术探索型柴油机提高功率性能的技术探索 l提高功率性能的方案设计提高功率性能的方案设计 l主要部件使用维护的具体要求主要部件使用维护的具体要求 l改进型柴油机的试验验证改进型柴油机的试验验证 l结论结论 引引 言言l 目前，PZ12V190B型柴油机是我国石油工业的主力动力机械，其根本发展趋势是保证高的可靠性和尽量好的动力性、经济性。为顺应这一趋势，我们在对PZ12V190B型柴油机大修时，采用一系列新技术，进行技术改进和升级，以提高该机的动力性与经济性，更好地服务于石油行业。 PZ12V190B型柴油机大修过程中引入更新的增压中冷、散热等技术

2、进行优化设计而成，使发动机的功率档次和技术性能大为提高，并经试验验证取得预期效果，达到了预期使用技术要求。一、一、 提高功率性能的方案设计提高功率性能的方案设计l该机的改进后预期技术参数：该机的改进后预期技术参数：型号型式PZ12V190B气缸直径 (mm)190活塞行程 (mm)210总排量 (L)71.45标定功率 (kW)960标定转速 (r/min)1500燃油消耗率(g/kWh)208 （1+5%）排气温度 (涡轮前)650l因为柴油机功率提升后技术难点在于随着爆发压力提高，热负荷升高，发动机可靠性降低。为此，需从几个方面做工作：重新匹配高效增压中冷系统，冷却和燃烧系统的优化设计。基

3、于这一思路，我们进行了该机的试制，主要采用改进设计和试验相结合的方法。1重要部件lPZ12V190B型柴油机是一种高速大功率发动机，其各种变型机、强化机标定功率已提升至1000kW左右且得到广泛应用，机体、曲轴、连杆等主重要件经过多年的改进及优化，加工制造工艺成熟，结构强度和可靠性均能满足使用要求，因此，改进型柴油机仍使用12V190B型柴油机的重要部件。2关键零部件改进柴油机关键零部件的优化选型包括：增压器、中冷改进柴油机关键零部件的优化选型包括：增压器、中冷器等的选型匹配。器等的选型匹配。l21增压器l增压器与发动机匹配直接关系到发动机燃烧特性和动力性。为了满足提升功率、改善燃烧效率的需要

4、，需重新匹配大流量、高压比、高效率的增压器，通过与增压器配套厂家的技术合作，使用正交试验法，我们选配成功了新型混流式高效蜗轮增压器，表2为原机与改进机所配增压器性能指标比较：l技术指标原机增压器改进机增压器最高转速 （r/min）3000055000空气流量 （kg/s）0.91.05增压比1.171.801.32.5涡轮前最高温度 （) 650700l22中冷器l发动机采用中冷器使进入气缸内的增压空气温度降低，这具有双重优点：增加气缸充量中的空气重量；降低压缩终了的温度。较低的进气温度允许较高的压缩比，以提高循环效率，获得更好的燃料经济性，减小爆震倾向，降低发动机排温。中冷器的冷却效果对发动

5、机各项综合性能影响很大，因此我们对中冷器进行了优选：增大冷却面积30%，采用针刺管式结构，冷却效率提高到90%。经试验验证，发动机满负荷时，该中冷器能使进气温度降低到较低温度，较好地满足使用要求。l3燃烧和冷却部件燃烧和冷却部件l为适应改进机机械和热负荷较高的特点，修理时把气缸盖进排气门座孔上全镶上耐热钢圈，配研新气门，以提高其可靠性和耐磨性。l为提高发动机的循环冷却效果，改换了新型大容积铝翼管式散热器及其风扇，有效地保证了发动机功率提升后的散热需求。二、主要部件使用维护的具体要求l增压器的使用与维护增压器的使用与维护l11 新启用或维修后的增压器，装机前应用手拨动转子，检查转子的转动状况。正

6、常情况下，转子应转动轻松、灵活、无卡滞现象和异常声音。l12 必须正确地安装增压器。其与进、排气管、增压器支架之间的连接应严格密封。由于排气管道工作时会产生热膨胀，其接头处应采用波纹管连接。l13 注意接好润滑管路，保持冷却水道畅通。l14 涡轮进口废气温度不得超过700，若发现废气温度过高，涡壳出现发红现象，应立即停车查找原因。l5常检查增压器的运转情况。柴油机停车后，可用监听棒检查增压器转子组惯性运转持续时间。正常情况下，一般能自动运转1分钟左右。l中冷器的使用与维护中冷器的使用与维护l21 中冷器使用一段时间（1500小时）或发生漏水、堵塞等故障时，应进行拆检、清洗。l22 柴油机应使用

7、合格的软化水或防冻液，以减少冷却液对中冷器的腐蚀。三、改进型柴油机的试验验证l1. 台架试验台架试验l该样机试制完成后，对其进行了台架性能测试，技术指标较普通PZ12V190B型柴油机有了明显提高。试验时，与一台普通大修柴油机进行了性能对比试验，测定各工况时发动机的功率、油耗率、烟度、爆发压力等技术参数。 l发动机机型PZ12V190BPZ12V190B-A1小时功率 kW900100012小时功率 kW882963涡轮前排气温度 600630燃油消耗率 g/ kW.h221210.8最高爆发压力 MPa10.110.6烟度FSU2.51.6l无论是发动机的功率档次，还是燃油消耗率、排放等指标，改型后，发动机性能指标都有了很大的提高，达到了预期设想。 l2. 现场工业性试验现场工业性试验l为进一步验证该改型机的性能，我们将其在32561队施工的樊142井进行了现场试验，该井为预探井，设计井深2768米。经过一个多月的使用证明，改型机可以单机完成2400米的施工任务，各参数性能达到了预期的设计要求，其动力性能、经济性能的提高是非常明显的；另外，经现场试验，该发动机排烟小，声音正常，中高负