重载车辆传动装置旋转润滑缝隙油道通流特性

旋转缝隙油道是重载车辆传动装置润滑系统的主要结构形式,传动系统高速旋转时,由于润滑油受到外力的作用,存在润滑油供油不足的风险,需要掌握传动装置润滑系统旋转缝隙油道内各主要参数对旋转缝隙油道通流特性的影响。为此建立旋转缝隙油道通流量的理论模型,探讨润滑系统旋转缝隙油道的润滑机理以及通流特性,分析油液温度、入口压力和旋转缝隙油道转速对润滑流场的影响规律,并利用传动装置旋转缝隙润滑油道试验台进行试验分析与结果验证。研究结果表明：随着转速的增加,靠近入口的3组径向圆管出口流量呈现小幅增加的趋势,而缝隙出口的流量随着转速增加显著减少;入口压力的增大使旋转缝隙油道各出口流量呈现增加的趋势,但缝隙出口流量增加更加显著;通过试验结果与理论计算结果进行对比,表明了车辆传动装置旋转缝隙油道通流量的理论计算模型的有效性,为传动装置润滑系统的精确供油设计提供理论依据。     

6130柴油机喷油过程的测试研究

作者对6130柴油机喷油泵，在喷油泵试验台上对喷油过程的测量数据与柴油机性能测试结果进行了分析研究．文中结合测得的不同转速下喷油速率曲线及示功图，分析了喷油速率在外特性1200r／min至标定转速2100r／min中的四种转速工况下对滞燃期内喷油量、气缸压力曲线、压力升高率曲线及放热规律的影响．     

进气门晚关米勒循环对高强化柴油机燃烧和换气影响的研究

为了探索米勒循环技术对于燃烧和换气过程的影响,在1台高强化单缸柴油机上应用进气门晚关米勒循环进行了试验和仿真研究。进气门关闭时刻分别为上止点后-110°CA（原机）、-86°CA和-70°CA. 发动机试验在转速3 600 r/min、指示升功率77 kW/L、过量空气系数1.6的高强化运行工况下展开。通过对试验平台建立一维热力学计算模型进一步分析了米勒进气相位对换气过程参数的影响。研究结果表明：随着进气门关闭时刻的推迟,由于有效压缩比的降低,缸内压缩终了工质温度和压力均显著下降,在相同功率条件下最大燃烧压力和温度、最大压力升高率、排气温度均显著下降,有助于降低高强化柴油机缸内的热力负荷;随着进气门关闭时刻的推迟,压缩过程中的米勒损失和进气回流率增加,充量系数、泵气损失均下降;进气门晚关的米勒循环还明显降低了NO_x排放,改善了燃油消耗率。     

天然气混氢发动机稀燃极限影响因素试验研究

为了研究点火提前角、掺氢比、节气门开度、发动机转速、机油和冷却水温度对天然气混氢发动机稀燃极限的影响,在一台点燃式发动机上开展了台架试验。试验转速1 500～3 000 r/min,节气门开度10%～40%,机油温度75 ℃～95 ℃,冷却水温度65 ℃～85 ℃. 试验用燃料掺氢比0～40%,点火提前角条件为稀燃最佳角。结果表明：过大和过小的点火提前角都使发动机的稀燃极限减小;稀燃极限随燃料中掺氢比增加而显著提高;随节气门开度增加略有上升;随发动机转速增加而减小;随机油温度升高先减小后增大;随冷却水温度升高而略有上升。     

装甲车辆柴油机变工况传热研究

釆用CFD软件建立了柴油机流体一固体耦合传热模型。针对某型装甲车辆柴油机进 行台架实验，将仿真结果与实验数据进行对比分析,验证了仿真结果的准确性。结合智能化冷却系 统的设计要求，进一步研究了该染油机在2 200 r/min、2 000 r/min、l900 r/ min不同负荷工况时，冷却水进口温度的变化规律及其原因，为制定合理的智能化冷却系统控制策略提供了参考依据。     

柴油机高密度-快速燃烧过程数值模拟

针对柴油机升功率提高后燃烧过程的变化,应用CFD软件Fire研究燃烧子模型在柴油机高密度-快速燃烧过程模拟中的应用,利用某高升功率单缸柴油机的试验结果对WAVE喷雾破碎模型和涡团破碎(EBU)湍流控制燃烧模型的关键参数进行标定。对柴油机3 600 r/min时全负荷条件下燃烧过程进行数值模拟,仿真结果表明,缸内平均压力、指示功率和放热率与试验结果吻合良好,缸内燃油蒸发充分、温度分布均匀     

过量空气系数和点火正时对M100甲醇发动机性能影响研究

将一台4气门汽油机改装为燃用M100甲醇发动机,测量了甲醇发动机的动力性、经济性参数,研究了M100甲醇发动机性能随过量空气系数、点火提前角的变化规律。结果表明：转速为2 500 r/min、 部分负荷工况时,当过量空气系数一定,随点火提前角的增加,甲醇发动机的转矩增大,当量燃料消耗率下降,NO排放升高80%以上;相同工况时,当点火提前角一定,随过量空气系数的减小,发动机转矩增大,HC、CO排放明显增加。与燃用汽油相比,M100甲醇发动机外特性上的最大转矩增加约5.2%;在城市道路常用转速2 000 r/min,甲醇发动机按负荷特性运行,当量燃料消耗率低于原汽油机。     

柴油机回水温度对燃烧过程影响试验研究

针对某柴油机在低温环境下工作频繁出现活塞烧蚀的问题,开展了回水温度对燃烧过程影响的试验研究。通过分析不同回水温度下燃烧压力变化特点,确定产生活塞烧蚀时缸内燃烧过程典型特征,初步建立了活塞烧蚀与燃烧过程的对应规律。试验结果表明：在1 500 r/min、70%负荷工况点,当回水温度分别为15 ℃、25 ℃和40 ℃时,燃烧压力剧烈振荡,循环平均的最大压升率达到25~40 MPa/ms,且最高燃烧压力已达到或超过许用爆压限值13 MPa,说明该工况点燃烧粗暴。循环分析结果表明：在回水温度为15 ℃和25 ℃时最高燃烧压力超过爆压限值13 MPa的循环数约占总循环数的33%,最大压升率最高值超100 MPa/ms. 回水温度的降低引起的燃烧粗暴是导致柴油机在低温环境下发生烧蚀故障的重要因素。     

高原地区柴油机机油流动损失仿真与试验研究

针对某些柴油机在高原地区出现的机油压力偏低问题,通过试验测试、理论分析与计算流体力学仿真,对润滑系统各处的机油流动损失进行研究。研究结果表明：环境压力影响整个油路的基础压力,随着海拔的升高,压油泵前压力随环境压力等量降低,导致泵前机油汽化出现了吸空现象,使得机油质量流量下降,主油道压力明显降低;流量一定时,随着管径的增加管路流动损失逐渐降低,但流动损失变化率逐渐变小,直角弯头对流动损失影响很大,当弯管半径与管道半径大于1.5后,流动损失变化趋于平缓。试验表明：采用改进方案后,在低转速区域,发动机机油压力增加30%左右,中、高转速的机油压力提高50%以上。     

有机玻璃方管内可燃气体爆燃压力分布研究

为了研究管内甲烷/空气预混气体爆燃压力随位置和时间的变化情况,在1.5m长半封闭有机玻璃方管上布置6支压力传感器,测试不同甲烷浓度、不同重复障碍片以及不同封口约束条件下管内可燃气体爆燃压力分布规律.实验结果表明:(1)各测点处爆燃峰值压力先增加后减小,在管道约2/3处压力出现最大值,管道中段处有压力脉动现象.(2)最佳浓度附近爆燃压力最大,而内置重复障碍片使得爆燃压力明显增加.(3)爆燃压力的大小与封口材料的厚度和抗拉强度有关,材料越厚、抗拉强度越大管内爆燃压力值越大.     

微型高压二维活塞泵的设计与容积效率

为满足对空间和质量要求严格的设备对液压泵小型化的要求,基于二维泵结构研发一种微型高压二维活塞泵.该泵的活塞具有转动和直动两个运动自由度,在导轨和滚轮的配合下,活塞的转动被转化为往复运动,从而完成吸排油的功能.通过求解压力特性方程得到排油腔压力的数值解,进而得出各部分流量损失和容积效率,并发现泵的困油和倒灌现象.基于分析...     

重载越野车辆高原起步响应性研究

针对重载越野车辆在高原环境下起步响应性差的问题,借助汽车仿真分析GT-SUITE软件建立整车模型,仿真研究了海拔因素对重载越野车辆起步过程的影响以及换挡时刻、前传动比对高原环境下起步过程的影响。结果表明：平原环境下整车起步用时14.7 s,而海拔高度4 500 m环境下用时27.2 s;相比于1 000 r/min转速换挡而言,2 000 r/min转速换挡所对应的整车起步响应时间缩短了3.9 s,因此可以通过提高起步换挡时刻对应发动机转速的方法来改善车辆的起步响应性;随着前传动比的增大,整车起步过程中的加速度增大,但是达到稳定状态时的车速减小,因此可以通过合理选择前传动比的方式来改善车辆的起步响应性。受到空燃比限制的影响,使得起步过程发动机与液力变矩器的共同输入特性与4 500 m海拔下外特性所对应的共同输入特性差别较大。     

对置活塞二冲程柴油机换气子阶段完成比例研究

针对对置活塞二冲程柴油机自由排气、扫气和后充气3个换气子阶段,开展不同换气子阶段对换气过程影响研究,了解不同换气子阶段在整个换气过程中的完成比例。以某对置活塞二冲程柴油机为研究对象,在建立一维仿真模型并验证其准确性的基础上,通过缸内二氧化碳质量的变化研究了该柴油机3个换气阶段在整个换气过程中的完成比例。通过改变转速、压差和排气背压研究了这3种影响 因素对不同换气阶段的影响。结果表明：该柴油机在发动机转速1 200 r/min、压差0.013 MPa、 背压0.18 MPa时,自由排气、扫气和后充气3个阶段在换气过程中的完成比例分别为64.42%、35.57%和0.01%;自由排气完成比例随着转速的增加而逐渐下降,扫气阶段完成比例逐渐增加;进排气压差的影响效果与转速相似;排气背压的改变对不同换气阶段完成比例的影响不明显,只对换气过程中缸内二氧化碳的质量变化影响较大。     

柴油/甲醇不同掺烧方式燃烧过程和排放对比分析

在不改变4B26增压柴油机结构的前提下,对柴油机气道喷射甲醇与柴油/甲醇直接混合燃料进行了燃烧过程、排放性能试验,对两种柴油/甲醇掺烧方式的燃烧过程与排放进行了分析。试验结果表明：与柴油/甲醇直接混合相比,柴油机气道喷射掺烧10%甲醇,气缸压力相差不大,缸内平均温度较低,低负荷时滞燃期较长;气道喷射甲醇大幅度降低排气温度,NOx和碳烟排放降低效果较为显著,HC和CO排放较高。与燃烧柴油相比,两种方式掺烧10%甲醇时,发动机的动力性变化不大,缸内平均温度都有所降低,滞燃期有所延长;NOx和碳烟排放降低,HC和CO排放有所增加。     

全程转速下浮动支撑湿式离合器带排转矩计算模型与验证

基于摩擦元件偏置现象及高转速差下间隙收缩现象,运用陀螺效应原理建立了摩擦元件低转速差下偏置状态分析模型。针对摩擦副间油膜的高速负压现象,建立了高转速差下摩擦副间隙负压收缩模型,分析了从低速差到高速差全程变化过程下的摩擦副间隙动态变化规律。提出考虑摩擦副间隙动态变化影响的带排转矩改进模型,进行了仿真分析,并搭建了带排转矩试验平台。研究结果表明：润滑条件一定时,湿式多片离合器带排转矩随转速差增大呈先增大、后减小、再增大的变化趋势;摩擦副偏置现象在低转速差(0~1 000 r/min)段对带排转矩影响较大,而间隙收缩现象在中转速差和高转速差(大于1 000 r/min)段时为影响带排转矩的主要因素;通过与试验结果对比发现摩擦副间隙动态变化影响的改进模型平均相对误差在中转速差和高转速差(大于1 000 r/min) 段时为6.34%,显著提高了对湿式多片离合器带排转矩值估算的准确度。