某型柴油机热平衡试验分析

蔡超

摘 要：通过某型柴油机热平衡试验参数分析和热量计算，为柴油机冷却系统及其相关部件的设计和改进提供依据。

关键词：柴油机 热平衡 试验分析

1 引言

柴油机的热平衡是指燃烧产生的热量分配到发动机各个系统和部分，使得各部件温度趋于稳定的平衡状态。本文以某型柴油机为研究对象，进行热平衡台架试验，并对试验数据进行计算分析。

2柴油机热平衡理论

根据热力学第一定律，柴油机的热平衡方程可表示为：

3 热平衡试验

3.1 试验设备及布置

试验时柴油机冷却水系统为封闭式循环，采用外部循环水冷却;冷却水系统分为高温水和低温水两个独立的系统，各由一台离心式水泵进行压力循环。

3.2 试验方法及要求

3.2.1 试验方法

稳态工况柴油机热平衡试验是在柴油机性能试验中，保持柴油机工况稳定，当柴油机冷却系统、润滑系统、进排气系统达到稳定时，记录柴油机各性能参数;本文的柴油機热平衡试验是在柴油机标定转速下，分别对应25%、50%、75%、100%、110%的标定工况中进行。

3.2.2 试验结果分析

按照试验要求记录测量数据，计算各部分能量如下表：

通过对试验结果的统计分析，该型柴油机的有用功Qe平均占38.63%，冷却水带走热量Qsw与QW平均占21.28%，废气带走热量Qex平均占30.86%，滑油带走热量平均占6.34%，其他热量损失Qmisc平均占2.88%。

通过对比发现，在25%负荷下，柴油机有效功占比有明显的减小，这是由于在低负荷区域时，增压器效率较低，压气机作用此时较弱，当进、排气阀叠开时，可能出现废气倒流，使柴油机性能恶化;此外，在相同转速下，由于低负荷区域柴油机机械效率明显降低，均可导致有效功占比降低。

4 结论

通过对某型柴油机的热平衡试验，并对试验结果进行分析，最终得到了燃油燃烧释放出的总热量在柴油机中的分配情况，为后续优化柴油机冷却系统提供了必要的依据。

参考文献

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