微型二冲程摆式内燃机动态仿真分析

描述了微型二冲程摆式内燃机的结构,并建立了其动力学方程.借助ADAMS软件完成了微型二冲程摆式内燃机动态仿真计算,获取了仿真模型的特性曲线.仿真结果表明,微型二冲程摆式内燃机结构设计合理,能够稳定运转.     

新型二冲程微型摆式内燃机气口参数设计的数学模型

二冲程微型摆式内燃机(MFPSE)是一种专门为便携式发电系统而设计的新型内燃装置。首先提出虚拟圆周运动概念来映射中心摆的摆动规律，并建立适合于研究该种内燃机气口比时面值的数学模型；然后，用所建的数学模型以及传统二冲程内燃机气口比时面值的统计规律，预测排气口和扫气口的几何参数。所提出的关于二冲程微型摆式内燃机气口参数设计的数学模型为该种内燃机进行数值分析和优化设计提供了基础。     

基于ANSYS的微型摆式内燃机应变干涉的有限元分析及优化

微型摆式内燃机(MFPSE——Micro Free Piston Swing Engine)是基于二冲程摆式内燃机的工作原理发明的一种微型内燃机,该微型内燃机的研制和运行成功对内燃机制造的微型化起着重要的指导意义,并提供了许多重要的研究理论、运算方法和实验数据参考.本文针对微型摆式内燃机的工作特点及其配合要求,利用有限元分析软件对其进行了应变干涉分析,可以清楚地了解MFPSE内部的中心摆和缸体在配合面的干涉情况及其存在的问题,分析数据给MFPSE的结构优化提供了理论依据,对改善MFPSE的运行性能至关重要.     

微型摆式内燃机的温度场分析及散热设计

基于温度场分析对微型摆式内燃机(MFPSE)设计及完善的重要性,根据其工作特点对微型摆式内燃机的缸体进行了温度场分析,发现缸体的温度过热,导致了整机的热负荷增大,因此,设计了散热系统,对加装了散热系统后的缸体进行温度场分析,证明其缸体温度在微型摆式内燃机的正常工作范围之内.     

二冲程汽油机电控点火系统的试验研究

在保留原发动机所用CDI点火系统的基础上，开发了一种二冲程汽油机电控CDI点火系统。进行了二冲程汽油机电控单元(ECU)的开发，完成了电控CDI点火系统硬件与软件的设计。对点火提前角进行了标定，制取了相应的点火提前角脉谱。试验表明：采用电控CDI点火控制后，发动机的性能得到了改善。     

新型二冲程微型摆式内燃机缸体温度场的有限元分析

在新型二冲程微型摆式内燃机(MFSPE)的设计及完善过程中,温度场分析占有重要地位。从数值计算所得的燃烧室周期温度曲线中,均匀提取32个载荷点,基于ANSYS软件按32个载荷步进行载荷施加及求解分析,得出了缸体各载荷步的温度场等效云图,并对部分有代表性的图从温度场的角度进行分析,提出了缸体改进设计的建议。     

新型二冲程微型摆式内燃机中心摆的振动仿真分析

新型二冲程微型摆式内燃机中心摆的振动会给其运行带来一定的危害。本文基于动力学理论和振动理论，采用虚拟样机技术，应用ADAMS软件建立中心摆模型并研究其振动特性。首先利用MATLAB软件计算出各工作阶段的压力随时间的变化，把计算出的参数赋予模型，利用Joints和Forces等工具的约束三维模型，最后对其中心摆进行振动仿真分析，并绘制频率响应曲线，以验证其响应是否在所要求的范围之内。     

二冲程汽油机电控系统的试验研究

在对发动机不作太大改动的基础上，开发了一种二冲租汽油机电控系统，其中包括半直接燃油喷射系统和电控CDI点火系统。进行了二冲程汽油机电拉单元(ECU)的开发，完成了电控系统硬件与软件的设计。对喷油定时、喷油量、点火提前角进行了标定，制取了相应脉谱。试验表明二冲程发动机采用电控系统后，性能得到了改善。     

新型二冲程微型摆式内燃机预压缩室中的流场分析

新型二冲程微型摆式内燃机预压缩室的作用是对进入腔内的新鲜充量进行预压缩,使其在进入工作腔内有一定的预压力,从而达到充分的混合,以保证燃烧的适时性和充分性,以及提高扫气效率.本文通过运用FLUENT中的动网格模型对其在预压缩过程中的流场进行了分析.获取了场内压力和流线的分布,以验证预压缩室能否达到其工作要求.     

新型二冲程微型摆式内燃机预压缩室的结构优化

新型二冲程微型摆式内燃机(MFSPE)预压缩室的作用是对进入腔内的新鲜充量进行预压缩,使其在进入燃烧室时有一定的预压力,从而达到充分混合,以保证燃烧的适时性和充分性,以及提高扫气效率.本文通过运用FLUENT中的动网格模型对其在预压缩过程中的流场进行了分析,获取了场内流线的分布,并通过对预压缩室结构的优化改善了流线的分布,充分地利用了新鲜充量的流动惯性.     

新型二冲程微型摆式内燃机中心摆的振动仿真分析

新型二冲程微型摆式内燃机中心摆的振动会给其运行带来一定的危害。本文基于动力学理论和振动理论,采用虚拟样机技术,应用ADAMS软件建立中心摆模型并研究其振动特性。首先利用MATLAB软件计算出各工作阶段的压力随时间的变化,把计算出的参数赋予模型,利用Joints和Forces等工具约束三维模型,最后对其中心摆进行振动仿真分析,并绘制频率响应曲线,以验证其响应是否在所要求的范围之内。     

KE150柴油机活塞冷却

活塞热负荷研究是柴油机结构可靠性研究的重要内容。本文着重介绍KE150柴油机采用固定喷嘴喷油冷却活塞的情况,内容包括喷嘴供油特性、喷嘴供油效率的静态模拟试验,活塞冷却规律探索的实机试验。通过上述大量的试验研究工作,基本上解决了高速强载二冲程KE150柴油机的活塞热负荷问题。     

双对置二冲程柴油机性能分析方法探讨

双对置二冲程发动机内外连杆的特殊结构决定了内外活塞的运动规律不同于传统发动机。基于等容积变化率原理,并对比传统结构形式发动机性能分析方法,探讨BOOST软件用于双对置二冲程发动机性能分析的方法及其可行性。研究表明:该方法可行;由于双对置二冲程发动机活塞运动规律的差异,使得P-V图更趋于丰满,有利于提高热效率,但同时最高燃烧温度随之升高,热负荷增加。     

低速二冲程船用柴油机耦合涡流影响的现象学喷雾模型研究

为了更深入地研究低速机缸内涡流对喷雾的影响,开发新的现象学模型并进行了优化计算.该模型在传统的广安博之多区现象学模型之上加入了涡流效应.在模型中,涡流与喷雾的相互作用被分成两个阶段:一是喷雾破碎前空气与喷雾的互相撞击,二是喷雾破碎后的空气的混合与卷吸.根据这两个阶段不同的物理作用,结合动量守恒定理的推导,可以计算出这两...     

基于MC68HC908单片机的数字点火系统的设计与实现

本文以MC68HC908JK3芯片为核心设计了一种二冲程发动机数字点火系统(DCI),解决了电容放电点火(CDI)系统低速断火和高速失火问题,并且具有降低油耗的功能。     

激光硬化活塞头在二冲程船用发动机上的应用

针对激光硬化技术在船用二冲程发动机活塞头上的应用展开研究。介绍激光硬化活塞头实施前的准备及实施中的注意事项。经实船验证,采用激光硬化技术可大大提高活塞头的应用寿命。     

EGR对减少UHC和CO排放的影响与分析

分析了二冲程均质发动机UHC和CO的来源,介绍了一种能够大幅度降低UHC和CO的方法.试验是在二冲程发动机怠速废气再循环量较大情况下进行的,怠速时,通过在SI二冲程发动机上增加EGR,发现UHC从7 800×10-6降低到3 000×10-6,CO从3%降低到0.2%,循环变动也减小了.EGR中的活性物质与新鲜充量充分反应改善了预燃过程.由此证明,可以通过增加EGR实现发动机稳定运行,并在当量比和稀燃条件下得到了同样结果.试验表明,UHC和CO主要来自余隙中的残余燃料,说明燃烧温度不是影响UHC和CO的主要因素,决定因素是第一阶段燃烧前缸内发生的预燃反应程度.活性物质的重要性已被试验证实,试验中用氮气和空气代替EGR稀释混合气,发现火花点火在EGR中是可行的,在空气和氮气中却不行.     

直喷式汽油机缸内浓度场数值模拟

对直喷式二冲程汽油机缸内浓度场进行了数值模拟,选取两种代表性的发动机工况,采用球顶燃烧室,改变喷油定时和喷雾方向,研究它们对燃烧室内混合气浓度分布的影响。通过仿真分析得到:喷油定时和喷油方向对缸内浓度场分布有很大影响。当喷油器的中心轴线与气缸中心轴线的夹角为15°的喷油方向,喷油定时在低负荷选择95°CA、高负荷选择160°CA时,可以在火花塞附近形成有利于点火的混合气浓度,在整个燃烧室形成有利于分层燃烧的浓度场分布。     

Evaluation of performance characteristics of a novel hydrogen-fuelled free-piston engine generator

In this work, we present the experimental results obtained from hydrogen fuelled spark-ignited dual piston free-piston engine generator (FPEG) prototype operated in two-stroke and four-stroke mode. The FPEG testing was successfully conducted at 3.7 compression ratio, engine speed between 5 Hz and 11 Hz and with different equivalence ratios. The FPEG technical details, experimental set-up and operational control are explained in detail. Performance indicators show that both equivalence ratio and engine speed affect the engine operation characteristics. For every set of specified FPEG parameters, appropriate range of equivalence ratio is recommended to prevent unwanted disturbance to electric generator operation. Both two-stroke and four-stroke cycle mode were tested, and the results showed different combustion characteristics with the two thermodynamic cycles. Four-stroke cycle mode could operate with indicated thermal efficiency gain up to 13.2% compared with the two-stroke cycle.     

二冲程汽油发动机性能优化调控方法的研究

本文介绍了对二冲程汽油发动机性能参数进行检测、控制和优化的一种控制方法。在发动机试验台架上的实验结果表明，通过此方法设计的控制系统可调整点火时间和空燃比以寻找发动机的最佳控制参数，同时可测试发动机在不同工况时的性能，为发动机的改进和研制提供了依据。