柴油机相继增压匹配仿真分析

基于某款16缸V型发动机进行稳态工况下相继增压器匹配,同时研究瞬态工况下空气阀相对燃气阀开启延迟时间、燃气阀和空气阀从开始开启到关闭持续周期及阀位置对性能的影响。匹配研究表明:压端阀相对涡端阀开启延迟越短,压力恢复越快,下降的幅度越小;燃气阀和空气阀从开始打开到全关的持续期越短,压力下降越低,压力恢复越快。     

四气门气缸盖热疲劳试验研究及寿命预测

以某柴油机气缸盖为研究对象,通过对50余个气缸盖进行不同边界条件进行热疲劳试验,获取不同边界条件下的气缸盖疲劳寿命。对试验结果进行数据分析得到修正的气缸盖热疲劳寿命,并预测其他边界的热疲劳寿命。对气缸盖台架的耐久试验进行分析预测,结果表明:气缸盖度低于360℃,预测热疲劳循寿命为在20 000次循环以上,预测负载循环耐久试验可达10 000 h以上,满足气缸盖使用要求。     

基于驾驶员操作行为的载货车燃油经济性分析

针对特定区域营运的载货车,利用CAN卡数据采集设备采集了其实际运行工况下的路谱,运用Matlab软件对路谱数据中的发动机转速、扭矩、油门开度、喷油量等参数进行了分析,根据分析结果对驾驶员操作行为进行了优化,优化后整车百公里油耗降低8.7%,优化效果明显。     

气体机气门座圈设计改进

为减少座圈磨损导致的发动机性能恶化和寿命降低,通过微观形貌观察和成分分析,确定气体机气门座圈磨损的主要原因,通过提升气门座圈材料、改变密封锥面角度、降低气门落座速度等设计改进,提高气门座圈的耐磨性。结果表明:改进后的气门座圈在WP10常用发电机型进行525 h耐久考核,磨损量较小,满足该机型的寿命要求,改进方案有效,已推广应用到北美和欧Ⅵ的机型。     

牵引车冷却系统的匹配优化

分析牵引车冷却系统的匹配优化对降低牵引车油耗的作用,根据牵引车用柴油机的布置特点,分析牵引车冷却系统的工作原理,从柴油机出水温度、散热器散热性能、散热器水侧和风侧的优化方法,以及风扇的匹配和智能控制等方面进行分析,制定牵引车冷却系统匹配优化的方案,并在配套牵引车上进行油耗测量验证,结果表明百km油耗降低0.83 L,优化方案可为牵引车降低油耗提供依据。     

重型柴油车配置对实际道路NO_x排放的影响

通过实际道路排放试验和模拟仿真,研究分析车辆配置、车型、负载、排气管等因素对整车排放的影响。结果表明:变速箱、驱动桥的传动比不同时,相同车型、相同运行工况的整车排放不同;车速对发动机排放和整车排放的影响不同,车速为78 km/h和82 km/h时,发动机的NO_x排放相差18%,整车NO_x排放相差26%; NO_x排放与负载有关,并得到牵引车和客车排放与负载关系的经验公式;排气管长度影响排气温度,排气管每增加1 m,排气温度降低12～20℃。研究成果可以为整车性能开发提供参考。     

发动机进气噪声气动声源特性分析

目前主要通过进气空滤器对发动机进气系统的气动噪声进行降噪,而通过对气动声源的研究进行源头降噪具有一定实际意义。但由于进气道-气门-燃烧室等的特殊性,难以测量声源的声学状况,故以进气道-气门-燃烧室为研究对象,通过仿真研究气动声源位置分布。结果表明：进气门密封锥面处偶极子声源强度较大;两进气道的气流相遇处以及靠近壁面处四极子声源强度较大。在原有结构中改变进气门过渡圆角半径R对气动噪声源进行控制,R增大为11 mm时,偶极子和四极子声源声压级(Sound Pressure Level,SPL)峰值分别降低7 dB和8 dB,噪声主要集中在中低频区域,频率大于2 000 Hz后SPL衰减迅速。增大R可以降低噪声源处的声能量,从而降低对外表现的噪声。     

基于Femfat软件的风扇连接盘结构可靠性分析

针对某发动机耐久试验过程中出现的风扇连接盘断裂故障,基于多工况载荷边界,利用Abaqus软件对风扇连接盘系统进行了应力仿真,并将应力结果导入Femfat软件进行疲劳分析。结果显示,风扇连接盘最小疲劳安全系数为0. 92,不满足设计要求。根据疲劳分析结果对连接盘结构进行了优化改进,提高连接盘的疲劳安全系数,使之达到1. 46,满足了产品设计要求并通过了耐久考核试验。该结构可靠性分析方法对风扇连接盘设计具有重要指导作用。     

发动机前端附件驱动系统试验研究及影响因素分析

对某发动机前端附件驱动系统(前端轮系)进行了试验与计算研究。首先,通过试验获得了轮系张紧臂摆角、附件打滑率性能参数;然后对前端轮系建模并计算张紧臂摆角、附件打滑率,计算结果与试验结果吻合较好,验证了计算模型;最后用计算模型,对风扇设计匹配过程中的曲轴角位移、风扇功耗、风扇转动惯量、风扇速比等因素对前端轮系的影响进行了计算分析。结果表明,曲轴角位移和风扇速比对前端轮系性能指标影响较大,其他因素影响较小。这对前端轮系匹配设计具有参考意义。     

NO＿x传感器测量实际道路NO＿x排放的试验研究

针对便携式排放测试系统(portable emission measurement system, PEMS)测量实际道路排气污染物中NO_x比较困难的问题,提出一种简易测量整车实际作业过程中NO_x排放的试验方法。分析氮氧传感器工作原理,确定传感器安装方式及计算测量方法,对比分析氮氧传感器和PEMS设备测量实际道路NO_x排放污染物的结果可知:使用氮氧传感器测量车辆实际道路的NO_x排放结果具备可行性和可信性,该测量方法为测量实际道路NO_x排放测量提供了思路和方法。