排气背压对船用高速发动机性能的影响及优化研究

为了改善某型船用高速发动机在高排气背压下的性能,在GT-Power软件中建立了船用高速发动机的一维工作过程仿真模型,并试验验证了模型精度。针对高排气背压下船用高速发动机性能急剧下降的问题,重新匹配了小流通截面积的涡轮增压器,并采用粒子群优化算法对其配气系统和喷油系统的关键参数进行了优化。结果表明：排气背压对船用高速发动机性能影响显著,排气背压的升高导致发动机燃油消耗率上升及功率大幅下降;优化后的配气和喷油系统大幅提升了发动机在高背压下的性能,在170 kPa排气背压下的涡轮前排气温度较优化前降低99.3℃,功率较优化前提升9.9%,残余废气系数较优化前下降5.8%,改善了增加排气背压给发动机带来的动力性下降及热负荷等问题。     

基于一维仿真的柴油机低速性能改进研究

采用一维仿真软件GT-Power对柴油机换气系统进行改进,提升发动机低速性能,利用试验设计(DOE)方法对气门正时进行优化对比,分析不同气门正时对发动机低速工况和高速工况的影响,在保证高速工况性能不明显恶化的前提下,提升发动机低速工况的歧管充气效率,改善换气作用,提升发动机低速经济性水平,通过试验对优化结果进行验证。     

摩托车发动机性能优化

针对某摩托车发动机中速性能较差的情况,运用发动机性能模拟分析软件GT-Power对该机进行性能开发,找出了原机中转速性能差的原因。通过优化进排气凸轮型线、空滤器结构、排气管管长和管径,提高了发动机的充气效率和发动机整机性能。对优化后的发动机进行了台架试验,优化后发动机的最大扭矩为10.13N.m,最大功率为8.03kW。     

提高V6型汽油机低速扭矩优化策略研究

为提高某V6型发动机低速扭矩并兼顾该机高速动力性能,利用Ricardo发动机性能分析软件WAVE对该机进行建模计算。根据优化分析,采取进气相位提前10°CA,排气相位提前5°CA,进气管长度为150 mm,不同的转速工况设置进气系统节气门的不同开闭等策略,可使该机低速扭矩及功率提升5%左右,小范围高速扭矩及功率略有牺牲,但结果是可以接受的。     

汽油机动力性能试验设计与多目标优化研究

针对某高速汽油机中低转速工况下动力性能较差的实际问题，分别建立发动机一维模型和三维模型，计算分析导致汽油机在中低转速工况下动力性能差的原因并确定优化参数。在此基础上利用试验设计方法（design of experiment， DOE）分析了多影响因素共同作用对发动机动力性能的影响，随后采用遗传算法对原发动机动力性能进行多目标优化。优化结果显示汽油机在目标转速工况下的转矩和功率都有10%以上的提升，在中低转速工况下的动力性能得到较大提升。最后根据优化结果试制样机并进行台架试验，结果显示在5 000 r/min转速工况下，样机的转矩和功率分别提升29.7%和28.1%，样机相较于原机在中低转速工况下动力性能有较大提升，解决了原发动机在中低转速工况下动力性能较差的实际工程问题。     

二甲醚发动机性能模拟研究

模拟了以6135Z柴油机为原型的二甲醚发动机的缸内工作过程,分析在柴油机上直接燃烧二甲醚时动力性、济性下降的原因,并以恢复原机性能为目标进行优化,把优化后的二甲醚发动机与原柴油机性能进行对比．指出提高供油提前角,增大压缩比,提高供油量等都可以提高二甲醚发动机的性能。     

某汽车发动机中低速性能优化仿真

针对某小排量四缸汽油发动机中低速性能差问题,通过仿真软件进行分析计算,提出解决发动机中低速性能差的实施方案,达到提高发动机中低速性能的目的。本文主要进行发动机进气歧管、正时的优化分析计算,阐述进气歧管、正时优化的内容及其结果。     

排气歧管结构对发动机性能的影响

一般就四缸发动机而言,由于进排气门重叠开启,会出现排气废气倒流现象,影响发动机的进气充量,导致发动机性能偏低。本文从排气歧管结构对进气充量影响进行分析,得出导致倒流可能存在的原因,同时就分析结果提出优化方案对排气歧管结构进行优化,进行试验验证,确定最终的排气歧管结构,有效地提高发动机性能。     

增压天然气发动机进气系统分析与优化

为了提高天然气发动机的动力性及经济性,采用有限体积法进行数值计算和分析,以某型号天然气发动机为研究对象,利用一维流体力学仿真软件建立发动机的仿真模型,并通过试验数据进行验证。分析了发动机进气总管长度和直径对发动机性能的影响,并对原机的进气总管结构参数进行优化。结果表明,优化后的发动机最大扭矩提高了540.9 N·m,耗气率降低了5.456 g/(k W·h),而功率与原机基本保持一致。     

并联式混合动力汽车模糊能量管理策略优化

文章分析了并联式混合动力汽车电机和发动机功率的实时分配问题,为提高发动机和电机的工作效率,设计了一种基于蚁群优化的模糊控制策略。通过发动机台架性能测试的实验数据,拟合得到发动机工作效率函数,并绘制发动机工作效率图。根据发动机工作效率图制定模糊控制规则,并以发动机工作效率为优化目标,利用蚁群算法对模糊隶属度函数参数进行优化。ADVISOR的仿真结果表明,与未优化的模糊控制策略相比,优化后的模糊控制策略能更有效地改善混合动力汽车的整车燃油经济性,并能更好地解决电池过度放电的问题,提高电池的工作寿命。     

涡轮调节方式对增压柴油机匹配性能的影响

通过分析对比涡轮增压器放气阀调节和可变喷嘴调节的柴油机性能,说明了放气阀调节导致柴油机高速性能变差的原因;给出了一个用可变喷嘴（ＶＮＴ）调节改善柴油机低速扭矩特性的实例;同时介绍了喷嘴调节的控制方案及其设计计算方法和试验结果,试验结果表明,本介绍的可变喷嘴调节方案斩并且是切实可行的。     

可变进排气供油正时涡轮增压柴油机的研究

提出了一种改善车用高速增压中冷柴油机低速大扭矩性能的自动变进排气供油正时（ＡＶＩＥＩＴ）涡轮增压系统,阐述了ＡＶＩＥＩＴ系统的基本原理。     

The Study on Effect of Exhaust Performance According to Active Muffler Valve Spring as Followed Spring Constant

This study represents the influence on exhaust performance by active muffler valve spring. The main experimental parameters were engine speeds and torsion coil spring constants in the active muffler. When the muffler valve spring has a low spring constant of k = 0.75, the sound pressure level was low at the region of engine speed 2000 to 2500 r/min, and the velocity of exhaust gas was high at spring constant k = 0.75. When the engine speed was under 1500 r/min, the mean concentration of CO was high in case without muffler valve. When the engine speed in the range of 1600 to 2600 r/min with spring constant k = 0.75, the mean HC concentration showed the lowest value. Without muffler valve, the temperature in the muffler was higher than the case with muffler valve. This research represented that the performance of the active muffler valve spring constant k = 0.75 was higher than that without muffler valve and valve spring constant k = 0.70. Among the three cases of experimental condition, with a spring con     

非直喷式增压柴油机燃用生物柴油的性能与排放特性

研究了非直喷式增压柴油机燃用柴油一生物柴油混合燃料的性能和排放特性。未对原机作任何调整和改动，研究了不同生物柴油掺混比例的混合燃料对功率、油耗、烟度和NOx排放的影响。结果表明：非直喷式柴油机燃用生物柴油后柴油机功率略有下降，油耗有所上升，烟度大幅下降，NOx排放增加明显。油耗、烟度和NOx的变化均与生物柴油掺混比例呈线性关系，合适的生物柴油掺混比例即可以保持柴油机的性能，又可有效地降低碳烟排放，且不引起NOx排放的显著变化。对于该增压柴油机，掺混生物柴油对外特性下的排放影响最大，影响最小的为标定转速下的负荷特性。不论是全负荷还是部分负荷，燃用生物柴油时低速下的烟度降低和NOx上升幅度均比高速时大，而同转速下高负荷时烟度降低和NOx上升更为明显。     

可调二级增压柴油机旁通阀特性和调节规律的试验

对柴油机应用可调二级增压系统进行了全工况的试验研究.结果表明,涡轮旁通阀可以对增压压力进行调节进而影响柴油机的性能.可调二级增压系统可以增大柴油机中低转速的增压压力,改善碳烟排放;当循环供油量增加后还可以提高中低速时的外特性转矩.中低转速中高负荷时,两级增压会提高进气量改善燃烧,明显地提高了燃油经济性.中高速时,进气量的提高没有明显地改善燃烧的效果,反而造成泵气损失增大,基于经济性考虑应开启涡轮旁通阀,与此同时为避免节流效应压气机旁通阀也应开启将高压级增压器完全旁通,旁通后由于复杂的进排气管增加了流动损失使得油耗略有升高.     

混合控制方式在柴油机性能测控系统中的应用

柴油机的转矩—转速特性曲线变化比较平坦,与电涡流测功机的转速—转矩特性曲线不能良好匹配,由电涡流测功机组成的柴油机测控系统在柴油机速度特性试验中容易出现转速不稳、悠车甚至熄火等问题。本文提出了一种以模拟、数字PID混合控制方式调整电涡流测功机的制动转矩。经试验验证,这种控制方法可以在柴油机工作转速范围内较稳定、准确地控制柴油机的转速,减少了转速波动,消除了悠车、熄火等问题。     

可调二级增压柴油机瞬态加载性能的试验

对柴油机用可调二级增压系统进行了瞬态加载试验研究,建立了可调二级增压系统的柴油机瞬态试验系统,通过全工况范围内的稳态试验进行了可调二级增压旁通阀调节规律分析研究.基于稳态的旁通阀调节规律确定了瞬态加载过程的试验方法,进行了3条转速线上的瞬态定转速加载性能试验.试验结果表明:较低转速高负荷时应关闭涡轮旁通阀来改善燃烧,相应瞬态过程中在低负荷时也应关闭旁通阀来避免增压压力上升缓慢和排放性能差等问题.针对较高转速提出了一种修正调节规律,从而有效地提高了增压系统对柴油机加载过程的响应特性,同时也改善了烟度排放.     

The effect of elevated fuel inlet temperature on performance of diesel engine running on neat vegetable oil at constant speed conditions

The concept that engine design is all important in the use of vegetable oils as a diesel fuel has been pointed out by many researchers. One hundred percent of vegetable oil can be used safely in an indirect injection engine, but not in a direct injection engine due to the high degree of atomization required for this type. This problem is related to increasing droplet size on injection into the cylinder that results in poor combustion. This in turn, causes the formation of deposits in the combustion chamber, together with oil dilution due to introduction of unburnt fuel into the crankcase. The objective of this work was to evaluate the effect of increasing fuel inlet temperature on viscosity and performance of a single cylinder, unmodified diesel engine. The overall results showed that fuel heating increased peak cylinder pressure and was also beneficial at low speed and under part-load operation. The high combustion temperature at high engine speed becomes the dominant factor, making both heated and unheated fuel to acquire the same temperature before fuel injection.     

2缸高压共轨柴油机增压器性能匹配与研究

针对一款2缸高压共轨4气门增压柴油机,基于2缸柴油机进、排气压力波动的特殊性,研究了不同发火顺序的发动机排气对增压器匹配的影响,选择了360°CA的发火顺序,分析了2缸柴油机增压器效率的波动及泵气损失的特点。兼顾乘用车对柴油机高低速性能的要求,设计了2种方案的增压器进行分析和匹配试验,提出了增压器的改进优化技术措施并进行了优化试验。试验结果表明:柴油机中低速性能得到了改善,低速扭矩增加了8N.m,燃油消耗率降低了12g/(kW.h),柴油机的各项性能指标满足设计目标,排放达到欧Ⅳ标准。     

基于MC9S12DP256的柴油机电子调速器的开发

应用现代电子控制技术对常规的喷油泵用机械调速器进行了改进,设计了一种基于16位单片机MC9S12DP256的柴油机电子调速系统。文中给出了该系统的硬件总体结构设计思想和软件设计流程。并详细介绍了以智能PID控制算法为核心的控制策略。实验证明整个系统具有可靠性高,响应速度快等优点。