1、12V190B12V190B型柴油機(jī)提高功率性能的技術(shù)探索型柴油機(jī)提高功率性能的技術(shù)探索 l提高功率性能的方案設(shè)計(jì)提高功率性能的方案設(shè)計(jì) l主要部件使用維護(hù)的具體要求主要部件使用維護(hù)的具體要求 l改進(jìn)型柴油機(jī)的試驗(yàn)驗(yàn)證改進(jìn)型柴油機(jī)的試驗(yàn)驗(yàn)證 l結(jié)論結(jié)論 引引 言言l 目前，PZ12V190B型柴油機(jī)是我國(guó)石油工業(yè)的主力動(dòng)力機(jī)械，其根本發(fā)展趨勢(shì)是保證高的可靠性和盡量好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性。為順應(yīng)這一趨勢(shì)，我們?cè)趯?duì)PZ12V190B型柴油機(jī)大修時(shí)，采用一系列新技術(shù)，進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和升級(jí)，以提高該機(jī)的動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性，更好地服務(wù)于石油行業(yè)。 PZ12V190B型柴油機(jī)大修過程中引入更新的增壓中冷、散熱等技術(shù)

2、進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)而成，使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率檔次和技術(shù)性能大為提高，并經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證取得預(yù)期效果，達(dá)到了預(yù)期使用技術(shù)要求。一、一、 提高功率性能的方案設(shè)計(jì)提高功率性能的方案設(shè)計(jì)l該機(jī)的改進(jìn)后預(yù)期技術(shù)參數(shù)：該機(jī)的改進(jìn)后預(yù)期技術(shù)參數(shù)：型號(hào)型式PZ12V190B氣缸直徑 (mm)190活塞行程 (mm)210總排量 (L)71.45標(biāo)定功率 (kW)960標(biāo)定轉(zhuǎn)速 (r/min)1500燃油消耗率(g/kWh)208 （1+5%）排氣溫度 (渦輪前)650l因?yàn)椴裼蜋C(jī)功率提升后技術(shù)難點(diǎn)在于隨著爆發(fā)壓力提高，熱負(fù)荷升高，發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性降低。為此，需從幾個(gè)方面做工作：重新匹配高效增壓中冷系統(tǒng)，冷卻和燃燒系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。基

3、于這一思路，我們進(jìn)行了該機(jī)的試制，主要采用改進(jìn)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)相結(jié)合的方法。1重要部件lPZ12V190B型柴油機(jī)是一種高速大功率發(fā)動(dòng)機(jī)，其各種變型機(jī)、強(qiáng)化機(jī)標(biāo)定功率已提升至1000kW左右且得到廣泛應(yīng)用，機(jī)體、曲軸、連桿等主重要件經(jīng)過多年的改進(jìn)及優(yōu)化，加工制造工藝成熟，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和可靠性均能滿足使用要求，因此，改進(jìn)型柴油機(jī)仍使用12V190B型柴油機(jī)的重要部件。2關(guān)鍵零部件改進(jìn)柴油機(jī)關(guān)鍵零部件的優(yōu)化選型包括：增壓器、中冷改進(jìn)柴油機(jī)關(guān)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(dòng)機(jī)匹配直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒特性和動(dòng)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(shù)合作，使用正交試驗(yàn)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(jī)與改進(jìn)機(jī)所配增壓器性能指標(biāo)比較：l技術(shù)指標(biāo)原機(jī)增壓器改進(jìn)機(jī)增壓器最高轉(zhuǎn)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(dòng)機(jī)采用中冷器使進(jìn)入氣缸內(nèi)的增壓空氣溫度降低，這具有雙重優(yōu)點(diǎn)：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(jìn)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(jīng)濟(jì)性，減小爆震傾向，降低發(fā)動(dòng)機(jī)排溫。中冷器的冷卻效果對(duì)發(fā)動(dòng)

5、機(jī)各項(xiàng)綜合性能影響很大，因此我們對(duì)中冷器進(jìn)行了優(yōu)選：增大冷卻面積30%，采用針刺管式結(jié)構(gòu)，冷卻效率提高到90%。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)動(dòng)機(jī)滿負(fù)荷時(shí)，該中冷器能使進(jìn)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(yīng)改進(jìn)機(jī)機(jī)械和熱負(fù)荷較高的特點(diǎn)，修理時(shí)把氣缸蓋進(jìn)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(dòng)機(jī)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(fēng)扇，有效地保證了發(fā)動(dòng)機(jī)功率提升后的散熱需求。二、主要部件使用維護(hù)的具體要求l增壓器的使用與維護(hù)增壓器的使用與維護(hù)l11 新啟用或維修后的增壓器，裝機(jī)前應(yīng)用手撥動(dòng)轉(zhuǎn)子，檢查轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)狀況。正

6、常情況下，轉(zhuǎn)子應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)輕松、靈活、無(wú)卡滯現(xiàn)象和異常聲音。l12 必須正確地安裝增壓器。其與進(jìn)、排氣管、增壓器支架之間的連接應(yīng)嚴(yán)格密封。由于排氣管道工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱膨脹，其接頭處應(yīng)采用波紋管連接。l13 注意接好潤(rùn)滑管路，保持冷卻水道暢通。l14 渦輪進(jìn)口廢氣溫度不得超過700，若發(fā)現(xiàn)廢氣溫度過高，渦殼出現(xiàn)發(fā)紅現(xiàn)象，應(yīng)立即停車查找原因。l5常檢查增壓器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。柴油機(jī)停車后，可用監(jiān)聽棒檢查增壓器轉(zhuǎn)子組慣性運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)時(shí)間。正常情況下，一般能自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)1分鐘左右。l中冷器的使用與維護(hù)中冷器的使用與維護(hù)l21 中冷器使用一段時(shí)間（1500小時(shí)）或發(fā)生漏水、堵塞等故障時(shí)，應(yīng)進(jìn)行拆檢、清洗。l22 柴油機(jī)應(yīng)使用

7、合格的軟化水或防凍液，以減少冷卻液對(duì)中冷器的腐蝕。三、改進(jìn)型柴油機(jī)的試驗(yàn)驗(yàn)證l1. 臺(tái)架試驗(yàn)臺(tái)架試驗(yàn)l該樣機(jī)試制完成后，對(duì)其進(jìn)行了臺(tái)架性能測(cè)試，技術(shù)指標(biāo)較普通PZ12V190B型柴油機(jī)有了明顯提高。試驗(yàn)時(shí)，與一臺(tái)普通大修柴油機(jī)進(jìn)行了性能對(duì)比試驗(yàn)，測(cè)定各工況時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、油耗率、煙度、爆發(fā)壓力等技術(shù)參數(shù)。 l發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型PZ12V190BPZ12V190B-A1小時(shí)功率 kW900100012小時(shí)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(wú)論是發(fā)動(dòng)機(jī)的功率檔次，還是燃油消耗率、排放等指標(biāo)，改型后，發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)都有了很大的提高，達(dá)到了預(yù)期設(shè)想。 l2. 現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)性試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)性試驗(yàn)l為進(jìn)一步驗(yàn)證該改型機(jī)的性能，我們將其在32561隊(duì)施工的樊142井進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，該井為預(yù)探井，設(shè)計(jì)井深2768米。經(jīng)過一個(gè)多月的使用證明，改型機(jī)可以單機(jī)完成2400米的施工任務(wù)，各參數(shù)性能達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求，其動(dòng)力性能、經(jīng)濟(jì)性能的提高是非常明顯的；另外，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，該發(fā)動(dòng)機(jī)排煙小，聲音正常，中高負(fù)