直喷柴油机高原运转性能及其噪声特性的试验研究

采用模拟大气压力装置研究了不同大气压力下直喷柴油机运转性能;采用表面声压级测量法,测试柴油机随不同转速、不同大气压力下以及改进壳类部件后的表面辐射噪声声功率级。试验结果表明,随着大气压力增加,柴油机功率以及扭矩均增加,表面辐射噪声随转速增加而增大,改进后的油底壳和摇臂室罩部件对降低噪声的效果提高。     

掺混含氧燃料对柴油机氧化催化器+催化型柴油机颗粒捕集器氧化及再生特性的影响

为了研究掺烧含氧燃料对柴油机排放及柴油机氧化催化器(DOC)耦合催化型柴油机颗粒捕集器(CDPF)后处理系统低温氧化特性与再生特性的影响,基于一台4缸高压共轨柴油机,选取国五柴油、15%生物柴油-柴油(D85B15)、15%正戊醇-柴油(D85P15)、20%正戊醇-柴油(D80P20)作为燃料,在1 900m海拔环境下进行了试验。研究表明:在外特性工况下,与柴油相比,燃用D85B15和D85P15的柴油机动力性略有下降,燃用D85P15的柴油机有效热效率最高。燃用D85B15的NO_x排放略低于柴油,最高降低3.33%;而D85P15的NO_x排放有所增加,最高增加2.85%。在低负荷工况下燃用国五柴油时DOC+CDPF对CO的转化效率明显高于燃用D80P20时,2 000r/min时燃用柴油时CO转化效率高达96.8%,而D80P20只有36.9%。低速高负荷工况下燃用国五柴油与D80P20时,DOC对排气温度的提升作用均比较明显,平均提升41.8℃和42.5℃。燃用D80P20时DOC+CDPF压差升高较慢,压差最高比燃用国五柴油低6kPa,DOC后端平均温度比燃用国五柴油高10℃。柴油机燃用D80P20在高负荷尤其是低转速高负荷时可有效降低颗粒物排放,降低DOC+CDPF压差。     

考虑汽车悬架非线性对平顺性分析的影响

以某车悬架非线性振动为研究对象,建立了系统振动微分方程,提出所考虑的悬架非线性因素,用龙格-库塔方法在MATLAB中对系统运动方程求解;对该车进行随机路面平顺性实验,验证所建模型的合理性,结合数值求解结果和实验数据分析考虑悬架非线性因素对平顺性分析的影响。研究表明通过数值计算分析分析平顺性时,在高速条件下考虑悬架阻尼非线性的影响更能准确的反映对平顺性的预测,这对优化数值模型和理论分析具有参考价值。     

发动机燃用生物柴油的性能研究

通过对比研究了柴油机燃用餐饮废弃油炼制的生物柴油、柴油及B50时在高原地区的动力性、经济性及排放特性。研究结果表明：在柴油机不进行任何调整的情况下,全负荷时,燃用生物柴油的发动机动力性降低6.8%,B50降低3%;燃用生物柴油有效燃油消耗率升高了13.8%;燃用B50在高速高负荷时柴油机热效率提高2.5%;无论在全负荷还是在部分负荷工况下,燃用生物柴油均能大幅度降低柴油机烟度、CO和HC排放,但会引起NOx排放量的上升。     

可变二级增压柴油机变海拔工作特性数值模拟

以两级增压共轨重型柴油机为研究机型,采用GT-Power构建了其一维热力学仿真模型,对比可变二级增压(RTST)柴油机随高压级可变截面涡轮增压器(VGT)在不同叶片开度(20%~100%,)及不同海拔(0~4,km)下的工作特性.结果表明:不同转速工况下,空燃比和泵气损失随VGT叶片开度和海拔高度增加而降低.不同海拔下,随VGT叶片开度增大,低速时转矩与有效热效率先升高、后降低,高速时显著增大.随叶片开度和海拔增加,NO_x排放降低,soot排放大幅升高.海拔为4,km时,叶片开度从20%,增至100%,,低、高速工况的转矩和有效热效率均分别增加7.5%,和39.2%,,NO_x排放分别降低38%,和24%,;海拔为2,km时,不同转速工况下柴油机匹配RTST均能实现较高的EGR率(超过60%,).VGT叶片开度减小,EGR率快速增大,转矩及有效热效率降低,有效燃油消耗率(BSFC)逐渐增加,NO_x排放快速降低,soot排放先升高后降低.在EGR率约为35%,时,RTST柴油机综合性能达到最佳.     

生物柴油的理化特性对柴油机性能的影响研究

对比分析了生物柴油与矿物柴油的燃料特性、柴油机燃用生物柴油对柴油机各种性能的影响及燃用生物柴油的优劣。结果表明：作为代用燃料,生物柴油与柴油的理化特性相接近,并且具有发火性好,安全性高,对发动机腐蚀性小等优点,但其热值和蒸发性能不如矿物柴油。燃用生物柴油后柴油机动力性和经济性略有下降,HC,CO排放大幅下降,NOx排放略有增加,且对柴油机各性能的影响程度随生物柴油掺烧比例的增大而增加。     

有限元模型在发动机上的应用

有限元法是工程上一种十分有效的数值计算方法,已被广泛地应用于各工程领域,随着发动机设计要求的不断提高,应用有限元方法在其主要零部件设计上,能够符合复杂结构的设计要求,利用现代CAD技术建立有效的有限元分析模型,并在此基础上对其进行有限元模态分析,应用有限元的力学醛对发动机主要零件进行静态和实际工况下应力和变形计算,是当前发动机设计的主要手段。     

直喷式柴油机表面辐射噪声频谱分析研究

采用工程法和简易法,运用大气压模拟测试系统,以某四缸柴油机为研究对象,测试计算柴油机整机噪声在81,90,101 kPa海拔下随转速的变化,以及在标准工况下1/3倍频程声压级.分析测试结果表明:表面辐射噪声随转速增加而增大,且随海拔的不同也会增大,缸盖辐射噪声在1 200～1 500 Hz内较大,主要是燃烧噪声所致.     

基于ADAMS的动力总成悬置系统的隔振仿真研究

本文应用复合三线摆法测得了某轿车动力总成的相关参数,对动力总成的激振源进行了分析。在ADAMS下建立了动力总成悬置系统的动力学仿真模型,对悬置系统进行了模态分析,结果表明该系统存在耦合现象,阻尼相比刚度对悬置系统影响较小;对怠速工况下悬置元件上受力和位移情况进行时域和频域分析,发现该悬置系统中前悬置是主要的振动传递路径;解释了曲线波动原因,指出Z向是振动控制的主要方向,Z向存在变形位移不一致,说明悬置系统在作Z方向的自由振动的同时,还在参与绕X和Y方向的角振动,指出下一步改进设计中,应该降低系统振动的耦合程度。     

柴油机加装柴油机氧化催化器和催化型颗粒 捕集器装置性能评定试验研究

为了研究加装柴油机氧化催化器(DOC)和催化型颗粒捕集器(CDPF)装置的柴油机性能,探讨DOC与CDPF的净化效率和再生特性随试验循环数的变化规律,搭建了柴油机高原试验台,并按13试验循环进行了性能评定试验。结果显示,在全负荷工况下,随着试验循环数的增加,发动机的进气量、转矩、功率和油耗均比未装DOC和CDPF的原机略有下降。同时,在排气后处理装置的后端,烟度和CO排放均趋向零,而NO_2排放增加,NO排放减少。将第1试验循环与第13试验循环进行比较后可以发现,DOC和CDPF的前端温度均比后端低,而排气后处理装置经13试验循环后仍具有较高的净化效率。与原机相比,加装排气后处理装置的发动机,经性能评定试验后的外特性有所下降,但在排气后处理装置后端的烟度和CO排放趋近于零,而NO_2/NO比例随发动机转速增加先升后降。此外,DOC和CDPF的后端温度低速时上升明显,后随转速升高而降低,直至趋于稳定,而CDPF的压差随转速增加先升后降。此时,捕集效率和再生效率仍保持较高水平。