某型柴油機熱平衡試驗分析

蔡超

摘 要：通過某型柴油機熱平衡試驗參數分析和熱量計算，為柴油機冷卻系統及其相關部件的設計和改進提供依據。

關鍵詞：柴油機 熱平衡 試驗分析

1 引言

柴油機的熱平衡是指燃燒產生的熱量分配到發動機各個系統和部分，使得各部件溫度趨于穩定的平衡狀態。本文以某型柴油機為研究對象，進行熱平衡臺架試驗，并對試驗數據進行計算分析。

2柴油機熱平衡理論

根據熱力學第一定律，柴油機的熱平衡方程可表示為：

3 熱平衡試驗

3.1 試驗設備及布置

試驗時柴油機冷卻水系統為封閉式循環，采用外部循環水冷卻;冷卻水系統分為高溫水和低溫水兩個獨立的系統，各由一臺離心式水泵進行壓力循環。

3.2 試驗方法及要求

3.2.1 試驗方法

穩態工況柴油機熱平衡試驗是在柴油機性能試驗中，保持柴油機工況穩定，當柴油機冷卻系統、潤滑系統、進排氣系統達到穩定時，記錄柴油機各性能參數;本文的柴油機熱平衡試驗是在柴油機標定轉速下，分別對應25%、50%、75%、100%、110%的標定工況中進行。

3.2.2 試驗結果分析

按照試驗要求記錄測量數據，計算各部分能量如下表：

通過對試驗結果的統計分析，該型柴油機的有用功Qe平均占38.63%，冷卻水帶走熱量Qsw與QW平均占21.28%，廢氣帶走熱量Qex平均占30.86%，滑油帶走熱量平均占6.34%，其他熱量損失Qmisc平均占2.88%。

通過對比發現，在25%負荷下，柴油機有效功占比有明顯的減小，這是由于在低負荷區域時，增壓器效率較低，壓氣機作用此時較弱，當進、排氣閥疊開時，可能出現廢氣倒流，使柴油機性能惡化;此外，在相同轉速下，由于低負荷區域柴油機機械效率明顯降低，均可導致有效功占比降低。

4 結論

通過對某型柴油機的熱平衡試驗，并對試驗結果進行分析，最終得到了燃油燃燒釋放出的總熱量在柴油機中的分配情況，為后續優化柴油機冷卻系統提供了必要的依據。

參考文獻

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