智能停缸的技术又叫可变气缸控制技术、可以变排量的控制技术,发动机在一部分负荷下运行时,通过相关部件切断部分气缸的燃油供给、进排气,停止其工作,使剩余工作气缸负荷率增大,从而提高效率,达到降低燃油消耗、减少有害气体排放、降低燃烧部件积碳等效果。根据统计,目前国内铁路内燃机车在线运用的数量为9600余台,内燃机车的运用特点为低负荷档位运行占比较大,该档位产生的有害排放、油耗及对柴油机部件积油积碳带来的不良影响不容忽视。国家对内燃机车柴油机的各项技术指标提出了更高的要求,各个内燃机车柴油机主机厂及研究单位均从不同课题方向研究提升内燃机车柴油机的技术水平,以满足国铁市场提出的更高经济性、排放性及可靠性要求。课题针对内燃机车柴油机低负荷运行的自动变缸技术进行研究,根据内燃机车柴油机的运用和结构特点,通过理论计算分析、台架模型试验的方式分析变缸技术对柴油机油耗、排放、燃烧部件的积油积碳、振动噪音等各方面性能的影响,并确定一种适合内燃机车柴油机的最优变缸策略方案,根据确定变缸策略方案,在柴油机电子燃油喷射控制系统中进行变缸技术设计,主要包括变缸起效条件设计、运行时变缸控制策略设计、变缸控制软件编程,最终将变缸控制技术安装在内燃机车柴油机上,进行变缸效果验证和控制策略及程序优化,形成一套完整的内燃机车柴油机变缸技术方案,最后总结该变缸技术方案存在的不足之处,对未来的内燃机车柴油机自动变缸技术的进一步提升展望。本文的创新点主要体现在以下方面:在对内燃机车柴油机变缸技术理论分析后,其中包括内燃机车柴油机结构分析、计算评估变缸后工作气缸内空气量是否充足、计算评估变缸模式下曲轴扭振振幅及轴段最大应力的影响变化等。在某12缸型机车柴油机实物上,利用电子控制燃油喷射软件进行不同变缸模式的台架对比试验,研究不同变缸方式对柴油机各性能的影响影响,从而确定出该型机车柴油机的最佳变缸模式。1.在充分的进行了理论和实践后,创新的进行内燃机车柴油机变缸技术设计,在电子燃油喷射控制系统基础上,进行变缸控制策略和软件程序设计,形成具有柴油机变缸控制程序的电子燃油喷射控制系统软件。其主要的方法是:在控制程序中设置变缸起效条件、燃油供油量控制条件、变缸控制策略,当柴油机满足变缸起效条件后,通过监测柴油机的燃油供油量,来判断柴油机负荷大小,在低负荷时,按照具体的变缸控制策略,停止部分气缸喷油泵电磁阀的供电,切断燃油供油,只留部分气缸进行供油工作,以此增大工作气缸的负荷和燃油喷射油量,改善喷油雾化效果和燃烧效果。具体控制方法主要由三部分组成,适合机车柴油机运用特点的变缸起效条件、判断机车柴油机负荷大小的燃油供油量控制方法、智能灵活的机车柴油机变缸模式。2.在技术设计后,进行内燃机车柴油机变缸技术试验验证,在内燃机车柴油机上对变缸控制软件技术进行运用考核试验,试验中进行控制策略和软件优化。3.最后进行内燃机车柴油机变缸技术总结,并根据目前变缸技术存在的不足进行未来的技术展望。本文构建了一套基于内燃机车柴油机自动变缸技术,提出了一种新的内燃机车柴油机性能技术提升解决方案。经仿真验证方案可行,为今后的实际应用奠定了基础。