高原环境对柴油机性能的影响及解决措施.pdf

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1、第3期2014年6月内燃机InternalCombustionEnginesNo．3Jun．2014高原环境对柴油机性能的影响及解决措施李晓然，许世海(解放军后勤工程学院军事油料应用与管理工程系，重庆401331)摘要：柴油机在高原地区运行时，由于受到特殊的地理环境和气候条件的影响，其动力性、经济性、可靠性和废气排放性等指标都大幅下降。为了满足高原地区柴油机的使用要求，分析了高原温度、气压和空气密度等条件与海拔高度的对应关系及其各自对柴油机造成的影响，提出了一系列的改进措施。关键词：柴油机；高原性能；改进措施中图分类号：TK421文献标识码：B文章编号：100

2、0—6494(2014)03—0015—03EffectsofHighAltitudeonDieselEnginePerformanceandItsSolvingMeasuresLIXiaoran，XUShihai(DepartmentofOilApphcation＆ManagementEn舀neefing，LEU，Chongqing401331，China)Abstract：Whenthedieselengineisusedinplateauareawiththespecialgeographicalenvironmentandclimateconditio

3、ns，thepower，economy，reliabilityandemissionperformancehavedeclined．Inordertomeettherequirementsoftheuseofdieselengineinplateauareas，thispaperanalysestheeffectofcorrespondingrelationshipbetweentemperature，pressureandtheplateauairdensitywithaltitude，thenproposedaseriousofcountermeasure

4、s．Keywords：dieselengine；highaltitudeperformance；improvementmeasures我国高原面积占了国土面积的37％，是世界上高原面积最大的国家。以青藏高原为例，其面积达240万km2，海拔平均超过4000In，被称为“世界屋脊”。有研究显示，海拔高度每上升1000m，功率降低10％⋯，其主要是由于高原地区低压、低温及高沙尘等恶劣因素影响柴油机正常工作造成的。1高原环境对柴油机性能的影响高原环境对柴油机的影响主要包括以下几个方面：1．1低气温对柴油机性能的影响如表1所示，随着海拔高度的增加，大气温度逐渐降低，致

5、使柴油机机油黏度增大，启动阻力矩增大，燃油消耗率增加。如表2所示，海拔升高，温度随之降低，蓄电池内部化学反应变慢，内阻增作者简介：李晓然(1990一)，男，山东德州人，在读硕士，主要从事替代燃料研究。收稿日期：2014—01—2l表1海拔高度与大气压力、水沸点和大气温度的关系表2不同温度下蓄电池20h放电率环境温度／℃27150—10—18—30—4020h放电率／％100907360493021大，端电压降低，进而放电率下降，致使启动力矩降低。并且较低的温度会导致燃油的粘度增加，形成的混合气质量差，柴油机的燃烧过程受到影响。1．2低气压对柴油机性能的影响如表

6、l所示，随着海拔高度的逐渐增加，大气压力下降，导致柴油机燃烧室充气密度下降，过量空气系数降低，燃烧过程恶化，燃烧不完全，导致柴油机排放增加，动力性能下降。内燃机2014年6月另外，由于冷却水的温度对柴油机的传热过程、燃烧过程和各个零部件之间的摩擦磨损有很大影响，所以有必要保持一定的冷却水温度。一般柴油发动机冷却水的温度是在90℃左右【21。但如表1所示，随着海拔高度的增加，气压逐渐降低，柴油机冷却液沸点降低。因而这个温度的冷却水在此种条件下极容易出现“开锅”，导致柴油机机体过热，燃烧异常，机油变质，摩擦磨损加剧，进而导致柴油机整体性能下降，甚至缩短使用寿命。1

7、．3沙尘颗粒对柴油机的影响高原地区一般干燥多风，空气相对湿度低，沙尘含量高。青藏高原空气中含沙尘率高达1000～3000mg／m¨21。当柴油机工作时，大量的沙尘颗粒就会在滤清器的滤芯外表面上淤积，导致滤清器孔堵塞，进气阻力增加，使柴油机进气量减少，造成燃料的不完全燃烧，功率降低，油耗增加。另一方面，沙尘颗粒会经过各种途径进人柴油机的润滑系统，导致柴油机磨料磨损加剧。1．4强烈的日照辐射对柴油机性能的影响一般高原空气稀薄，并且透明度较好，所以太阳辐射特别强烈，高原地区的紫外线强度可达平原地区的5～6倍

8、31，又加上高原地区昼夜温差也比较大，很容易导致橡胶管路及

9、密封件的老化失效。2改善柴油机高原性能