高硅铝合金缸套材料摩擦学性能研究

采用坦克专用机油润滑的往复式摩擦磨损试验方法,分别进行喷射沉积高硅铝合金缸套材料与发动机成品活塞环材料摩擦配副的油品试验、与各类成品活塞环材料的摩擦配副试验。摩擦配副的油品试验结果表明,低温型油品润滑比高温型及通用型油品润滑的磨损量、摩擦因数均小;活塞环摩擦配副试验结果表明,高硅铝合金磨损量及摩擦因数均较小,其中与准126激光陶瓷活塞环、磷化YH31活塞环摩擦配副效果更优。分析表明,高硅铝合金的摩擦学机制是软基体上分布的高硬度质点相起到耐磨与支撑作用,软基体磨下的凹坑具有储油与润滑作用。     

活塞环油膜分析

<正> 一、前言活塞环与气缸套配合起密封作用,是活塞式发动机中最重要的也是最具有特性的摩擦付之一。发动机的机械摩擦力约有60～70％产生在活塞环与气缸套之间。有人指出,若能把摩擦功损失减少10％,就能把燃油耗量降低5％。而且,发动机的润滑油消耗量、使用寿命以及可靠性也都和活塞环有关,而这一切都和活塞环、气缸套之间的油膜状况有直接地联系。故设计活塞环不仅要从强度、张力分布曲线、材料选择以及表面镀复等方面考虑,而     

利用排气再循环降低轻型车NOx排气污染物

该文介绍了开发的一种降低轻型车NOx排气污染物的排气再循环系统以及该系统进行的发动机台架及整车排放试验,给出和分析了排放试验结果．研究表明,该系统对降低轻型车的NOx排放物有显著效果．     

12150L柴油机润滑系改进的初步设想

本文从调查分析入手,找出12150L柴油机润滑系存在的问题及其原因,提出了降低机油消耗率及提高主油道机油压力等方面的改进方案,通过计算提出改进指标及改进效果。     

应用内部热EGR改善柴油机排放性能的研究

运用现代数值模拟仿真方法,建立了某柴油机的整机计算模型,在对其性能进行综合计算分析的基础上,得出了气门重叠角的变化对柴油机内部热EGR率和NOX、碳烟主要排放物的影响规律.整机试验结果表明,应用内部热EGR技术,可实现在保证原机动力性和经济性能的同时,有效改善柴油机排放性能的目标.     

气门落座特性的数值模拟研究

本文采用多质量模型对某些柴油机气门的落座速度、气门冲击力和气门落座反跳现象进行了探讨,分析了它们随结构参数、凸轮型线和凸轮转速的变化关系．结果表明,气门机构的结构参数、凸轮型线及凸轮转速之间存在匹配关系, 此关系对气门落座特性有很大影响, 设计时要仔细选择．     

车用发动机气门弹簧的优化设计方法

该文深入研究了各种气门弹簧的设计过程，提出了目前车用发动机上常见的气门弹簧结构的优化数学模型，在微机上开发了专用软件，实现了气门弹簧最佳设计的自动化。通过实验和对比性计算可见用这种设计方法优化设计气门弹簧效果良好。     

变排量柴油机曲轴系统扭振特性研究

为了研究变排量柴油机曲轴系统扭振特性,探索扭振性能较好的变排量方案,采用GTSUITE软件建立某V型六缸柴油机曲轴系统协同仿真模型,并通过试验数据校核模型.开展10％～50％负荷下不同停缸方案的曲轴扭振仿真研究.结果表明:停缸后曲轴系统扭转角位移显著增加,角位移以低阶滚振为主;相同停缸缸号的停气门方案较断油方案幅值大,...     

补气和超声雾化降低汽油机怠速排放的试验研究

该文提出了一种基于进气管补气和超声雾化降低化油器式汽油机怠速排放的新方法．进气管补气使怠速混合气浓度变稀，超声作用使得从怠速油道内流出的燃油被破碎并与空气混合均匀，得到较好雾化及混合的较稀的怠速混合气能够实现较完全的燃烧，进而降低怠速排放．作者自行研制了一套进气管补气和燃油超声雾化试验系统，并在492Q汽油机上进行了台架实验．实验结果表明．与原机相比，在低怠速区降低HC和CO排放30％以上，在高怠速区降低10％以上，如对系统进行进一步优化并与汽油机实现良好匹配，有可能达到平均降低HC和CO排放30％的目标．     

发动机燃用模拟煤层气的试验

在改装的单缸柴油机上进行了燃用不同配比煤层气的试验．发动机采用进气道电控喷射阀,喷射几种不同配比的煤层气燃料：80％CNG和20％N2,70％CNG和30％N2,60％CNG和40％N2的煤层气分别掺烧10％和20％的氢气．试验表明,与燃用纯CNG燃料相比,发动机燃用煤层气的有效燃料消耗率增加,并且随着燃料中氮气浓度的增加有效燃料消耗率逐渐增大;缸内最高爆发压力降低,并且随着氮气浓度的增加逐渐降低;HC和CO的排放增加,NOX排放和排气温度降低．发动机燃用煤层气掺烧20％氢气燃料的HC和NOX排放量低于掺烧10％氢气燃料,小负荷时CO排放量和排气温度也降低,中高负荷时增加．结果表明,改制后的发动机能燃用多种配比的煤层气,且工作稳定、起动性能好,能够适应变组分低甲烷浓度煤层气的燃烧．     

高速湿式换挡离合器排油阀临界开启和关闭压力研究

为了解决湿式离合器在高转速下分离时活塞腔内的油液无法完全排出的问题,对所设计的离心式排油阀进行研究。在受力分析的基础上建立了排油阀的数学模型,分析了排油阀中钢球的运动过程,搭建了具有排油阀的湿式离合器测试系统,对排油阀的临界开启和关闭压力进行了实验研究。仿真和实验结果表明:离合器在高转速下分离时,排油阀能有效排出活塞腔内的油液;排油阀的临界开启和关闭压力均会随着阀体倾角α和钢球半径r_b的增大而增大;根据该变化规律,提出了通过临界开启压力的最小值和临界关闭压力的最大值确定α和r_b取值范围的计算方法。     

柴油机活塞环油膜厚度的计算研究

通过计算的方法研究了发动机中重要的摩擦副之一的缸套与活塞环间的油膜厚度及润滑油流量特性;开发了考虑表面形貌影响的平均雷诺方程编制的油膜厚度与润滑油流量的计算程序(考虑了油的粘温效应,粘压效应和挤压效应,缸套的弹性变形等因素).以150HB发动机为研究对象,分析了接触表面形貌、曲轴转速、气体爆发压力及活塞环形状对活塞环油膜厚度的影响.     

液压弹射机构动力系统研究

为实现液压弹射,提出一种液压动力系统技术方案,主要由高速液压缸、活塞式蓄能器、主阀和伺服阀组成。设计了新型液压缸缓冲结构,以避免液压缸活塞运动行程末端产生强烈的撞击与振动。论述了系统工作原理和设计方法,建立了系统的数学模型,采用数字仿真的方法对弹射和缓冲过程的特性进行了理论研究,并与实验数据对比且基本吻合,结果表明:动力系统能够在 70 ms 时间内使液压缸活塞运动速度达到7 m/ s,在12 mm 液压缸活塞缓冲行程内达到95%的缓冲效率。     

高强化发动机活塞冷却方式仿真

通过建立发动机内部活塞与周围环境的传热模型,应用三维有限元方法,对比分析了不同冷却方式对活塞热状态的影响作用。经过对发动机活塞采用内冷油腔、底喷无油腔、无底喷油雾、高位空心环内冷等4种不同冷却方式的对比计算,表明在高强化发动机上仅采用底喷无油腔、无底喷油雾无法满足活塞的使用要求,必须采用强制内部冷却才能有效大幅度降低活塞高温区域的温度,提高活塞的可靠性。     

液压自由活塞柴油机的做功影响因素分析

在研制的二冲程单活塞式液压自由活塞柴油机（HFPDE）原理样机试验平台上,通过对发动机压缩膨胀过程中活塞的受力情况的分析,得出了影响HFPDE指示功大小的主要因素为燃油预喷油量、燃油开始喷射时活塞的位置以及排气门开启时刻。为分析这些影响因素对HFPDE做功的影响规律,研究了不同喷油时刻及预喷油量对循环指示功的影响,发现燃油开始喷射时刻对HFPDE的指示功影响主要来源于压缩过程中活塞速度的波动。在工作压力为25 MPa工况下,预喷油量对循环指示功的影响主要表现为上止点的变化。展开不同排气门开启位置对HFPDE做功的影响规律研究,研究结果发现：排气门开启时刻越早,对应的平均指示压力越低,最终降低了发动机的热效率。     

进气门晚关米勒循环对柴油机燃烧和排放影响的研究

基于D6114柴油机的BOOST模型,分析了进气门晚关米勒循环对柴油机燃烧和排放的影响。结果表明：推迟进气门关闭时刻可以减小压缩阶段的压力和温度,从而使滞燃期增长;但是由于缸内工质的减少,缸内平均温度和碳烟排放升高;增压压力的提高可以弥补进气损失,研究发现进气门晚关结合提高增压压力及推迟喷油,可同时降低NO_x和碳烟的排放;在保持爆发压力与原机相同时,采用米勒循环度M60、喷油正时推迟2°CA的方案,油耗降低4 g/（kW·h）,碳烟排放降低6%,而NO_x的排放量降低了31%.     

等效水下爆炸冲击加载装置的设计研究

为了获取等效水下爆炸冲击波载荷,基于一维弹性波理论与水介质的线性状态方程,对飞片撞击充水锥形靶舱进行了理论分析。采用AUTODYN有限元软件,对撞击过程进行了数值模拟,对比分析了两种活塞厚度对应的冲击波衰减时间。根据理论与数值模拟研究结果,设计组装了等效水下爆炸冲击加载实验装置,测得了水靶舱侧壁中心处的冲击波压力时程曲线。研究结果表明：在实验室范围内通过飞片撞击锥形水靶舱,获取等效水下爆炸冲击波载荷是可行的,而且飞片速度与活塞厚度决定了水靶舱内冲击波的压力峰值与衰减时间;研制的加载装置可用于典型结构与材料的水下爆炸冲击响应分析研究。     

单向阀响应对液压自由活塞柴油机特性的影响分析

介绍了所研制的液压自由活塞柴油机工作原理和结构特点;通过试验和理论分析相结合的方法,研究了单向阀响应性能对液压自由活塞柴油机液压能输出特性的影响;根据试验结果,提出了改善液压自由活塞柴油机液压能输出特性和优化燃烧过程对单向阀的响应要求.为进一步优化液压自由活塞柴油机工作特性提供了方向.     

EGR和掺烧二甲醚对柴油机排放影响的试验研究

在4100QBZL增压中冷柴油机上进行了EGR和掺烧二甲醚对柴油机排放影响的试验研究.结果表明,掺烧质量比为40%(D40)的二甲醚混合燃料,NO_x排放在中低速时略有增加,而高速时明显降低;碳烟排放远小于柴油,最大降幅可达80.5%.加装ERG系统掺烧D40二甲醚混合燃料时,随着EGR率的增加,NO_x排放在不同负荷下均降低;碳烟排放在小负荷时影响较小,而在大负荷时增加较多.当EGR率为9.7%D40混合燃料机与原柴油机相比NO_x和碳烟排放均始终保持在较低的范围内.可见,在4100QBZL柴油机上燃用D40混合燃料并采用EGR技术,可以有效的减少NO_x和碳烟排放.