微机电陀螺仪技术及其在智能汽车上的应用

通过分析微机电陀螺仪的原理、性能、特点、应用现状和存在问题,认为微振动陀螺、流体陀螺、固体微陀螺、静电悬浮转子式微陀螺最有可能在短期内用于智能汽车系统.考虑到成本、尺寸、精度上的综合优势,提出微振动陀螺、固体陀螺、流体陀螺、静电悬浮陀螺有在智能汽车上推广使用的可能性,而原子陀螺则具有很好的研究前景.     

采用EGR技术降低低速机排放的三维仿真研究

采用三维计算软件AVL-FIRE模拟仿真了某国产低速二冲程柴油机的燃烧与排放,分析了废气再循环(EGR)对低速机燃烧与排放的影响。研究结果表明:EGR对低速机滞燃期影响不大,且使用EGR技术能够有效降低低速机NOx排放,低EGR率时能够满足TierⅡ排放要求,并且油耗升高不明显;高EGR率时能够满足TierⅢ排放法规要求。     

排气压力对发动机性能的影响研究

在一台3.8L涡轮增压中冷4缸柴油机上通过试验研究了排气压力对柴油机燃烧和性能的影响。试验中拆除了原机增压器及中冷器,通过自制压力调节装置直接控制柴油机进、排气压力。试验结果表明:排气压力对柴油机缸内压力的影响较小,最高燃烧压力及相位变化不明显;空气质量流量与排气压力具有一定的线性关系,排气压力每增加10kPa,空气质量流量减少约1.2~2.0kg/h,减小百分比为0.4%~0.7%;柴油机排气温度与排气压力具有一定的线性关系,排气压力每增加10kPa,排气温度增加约4.0~4.7℃;排气压力增加使柴油机的动力性和经济性恶化,排气压力每增加10kPa,转矩减小约2.3~3.1N·m,减小百分比为1.0%~1.9%,比油耗增加约2.8~7.1g/(kW·h),增加百分比为1.4%~3.3%。仿真计算表明:排气压力增加使泵气过程负功增加,排气压力每增加10kPa,泵气过程平均指示压力减小约9.8~10.7kPa,减小百分比约13%。     

连接法兰反变形模锻法

介绍了采用反变形模锻法优化连接法兰锻模和切边模设计,将锻件变形金属(尤其是难变形部分)的结构、形状和尺寸等进行反变形补偿成形,缩小了锻件难变形区,改善了锻造工艺性,确保了锻件尺寸精度,提高了锻件合格率、锻造效率和锻模使用寿命,降低了锻件成本,达到了优质、高效和低耗的效果,可为其他类模锻件的反变形模锻提供一定的理论参考依据。     

柴油机改装为天然气发动机的进气管设计

将柴油机改装成天然气发动机后,由于发动机燃料物态及供给形式发生变化,使得发动机各缸进气不均匀性大大增加,从而导致发动机动力性下降。首先通过Solidworks设计了天然气发动机进气管三维模型,并利用Fire软件针对各个进气歧管中的空气质量流量进行了仿真计算,结果表明:各缸不均匀度最大为11.8%。因此,针对该进气管形状进行了改进设计,以降低不同进气歧管中空气质量流量的不均匀度,并最终满足设计要求。     

蠕化率对蠕墨铸铁热疲劳行为的影响

采用V型缺口试样,通过对试样反复加热冷却,研究了不同蠕化率(55%、70%、90%)对蠕墨铸铁热疲劳行为的影响。结果表明,随着蠕化率的增加,蠕墨铸铁的抗热疲劳性能先升高后降低,当蠕化率为70%时,蠕墨铸铁抗热疲劳性能最佳。不同蠕化率,蠕墨铸铁的裂纹萌生和扩展机制具有显著差异。当蠕化率90%时,在V型缺口裂纹萌生明显,主裂纹沿着蠕虫状石墨生成二次裂纹,最后V型缺口凹陷成崩塌趋势;而蠕化率70%和55%时,V型缺口附近裂纹明显减少,仅在球状石墨尖端部位和基体组织产生少量微小裂纹,且裂纹没有明显扩展,产生裂纹倾向低,V型缺口凹陷未形成崩塌。     

TiAl金属间化合物基合金压缩断裂行为

通过对压缩试样的加载-卸载以及加载-卸载-再加载等试验和相应的裂纹观察、断口观察,详细研究TiM金属间化合物基合金压缩断裂行为.研究结果表明:压缩预加载产生的损伤对压缩断裂行为没有影响,然而对后续的拉伸断裂行为则产生影响,一定程度上大大降低其拉伸断裂应力.对全层和双态组织来说,剪切开裂首先产生于顶面或底面,在压缩试验中顶面和底面的切应力是主要的控制因素.最终的断裂是由顶面和底面产生的剪切裂纹扩展到试样中部并相互连接而诱发.对于双态组织(Duplex,DP)和全层组织(Fully lamellar.FL)来说,纵向开裂的形成原因不同.压缩和拉伸性能的巨大差异是由于其断裂机理不同引起,拉伸试验断裂主要是由正应力控制,然而压缩试验中断裂主要是由切应力控制.     

气缸套表面耐磨热障涂层制备与性能研究

柴油机气缸套表面热障涂层是协同提升其阻热、耐磨、减摩性能的有效方法。利用超音速高能等离子弧喷涂设备,在38CrMoAlA基体表面制备了厚度为1.5 mm的NiCoCrAlY-YSZ双层结构的热障涂层,并对其微观结构、力学性能与高温摩擦学行为进行了研究。结果发现,涂层孔隙率约为(9.62±2.23)%,与基体结合强度为(30.33±1.89) MPa;当环境温度为200℃时,38CrMoAlA基体的磨损率约为1.96×10^-4 mm³/(N·m),高于250℃油润滑条件下YSZ涂层的1.14×10^-4 mm³/(N·m);涂层在油润滑时的摩擦磨损性能较为优异,无润滑时的摩擦因数与磨损率分别由0.05和0.54×10^-4 mm³/(N·m)增加至0.70和2.97×10^-4 mm³/(N·m),其磨损形式以磨粒磨损为主。该研究为低散热柴油机关键部件的设计与防护提供了理论与技术支撑。     

基于两段燃油喷射的LTC燃烧影响因素的试验研究

基于两段燃油喷射,利用主喷射产生均质混合气,并利用触发喷射来引燃,实现了低温燃烧(low temperature combustion,LTC)。针对两段燃油喷射LTC燃烧模式,研究了主喷射和触发喷射的喷油量比例及主喷射提前角对LTC燃烧的影响。试验结果表明:触发喷射可以有效地控制LTC的燃烧相位,并可以有效拓宽主喷射提前角范围。主喷射提前角对LTC燃烧有很大影响,喷射过早会导致过多的燃油附壁,且缸内的温度压力较低不利于混合气形成;喷射过迟会导致主喷射与触发喷射间隔太小,主喷燃油没有足够的时间形成均质混合气,排放增加。针对不同的喷油比例优化主喷提前角可以实现燃烧相位的有效控制,并能够降低排放。     

可调两级增压系统的动态性能研究

以一款6缸增压发动机为对象,对可调两级增压系统在推进特性下变工况的动态性能进行研究。利用GT模型耦合优化算法,对两级增压系统的匹配方案和调节规律进行优化;通过推进特性下动态性能的分析,确定了旁通阀的动态控制规律,在增压压力超调限制的条件下,显著提高了增压压力响应速度;建立了积分分离的PI控制算法,通过与普通PI控制对比发现:积分分离的PI控制算法可以保证增压系统的抗干扰性,使得增压压力的波动明显减小。