增压直喷汽油发动机早燃现象改善的研究

低速大负荷早燃现象是制约增压直喷汽油发动机低速性能提升的主要因素之一,早燃易导致发动机火花塞烧蚀、活塞熔顶等质量问题,所以在发动机设计开发过程中必须对早燃问题加以优化改善。阐述了早燃产生的机理,更换不同机油、改变压缩比以及空燃比进行试验,结果表明：更换机油以及改变空燃比能够降低早燃频次,改变压缩比对早燃无影响。     

扫气对发动机性能影响的试验研究

研究了扫气对充量系数、燃烧以及排放的影响。试验结果表明,随着扫气的增强,充量系数增大,THC升高而NOx下降;受气流运动的影响,混合气的燃烧并未随着扫气的增强而增大,在气门重叠角为0℃A时,发动机的燃烧最好,扭矩最大。     

阀口直径对增压器性能影响的试验研究

在增压器阀口直径为26 mm和27 mm的状态下,研究了阀口直径对涡轮机和压气机效率的影响。为分别分析温度和压力对增压器性能的影响,将涡轮机和压轮机的效率公式分为温度因子和压力因子。试验结果表明,排温对阀口直径的变化更为敏感;涡轮效率随着转速的增大而减小,涡轮效率主要受到压力因子的影响;压轮效率随着转速的增大而先增大后减小,温度因子对效率的影响较大。     

980 nm高功率DBR半导体激光器的设计及工艺

设计并制作了非对称大光腔波导结构,利用分布布拉格反射技术,实现了980 nm波段高功率半导体激光器的稳定输出。在实验过程中,采用电子束光刻技术,结合感应耦合等离子刻蚀工艺,利用SiO_2作为硬掩模,并通过减小Ar离子的束流来减弱刻蚀过程中由于物理轰击作用对SiO_2硬掩模的消耗,制作出形貌良好、周期为890 nm、占空比为50%的分布布拉格反射器光栅;采用脊型波导激光器的制作工艺,成功制作出分布布拉格反射激光器,当器件注入电流15 A时,该激光器的输出功率高达10.7 W,斜率效率为0.73 W/A,器件阈值电流为0.95 A,中心波长为979.3 nm。该研究为GaAs基DBR半导体激光器的制作与研究提供了新思路。     

VVT对发动机性能影响的试验研究

研究了VVT对发动机充量系数、燃烧、动力性和排放的影响。试验结果表明:充量系数随着气门重叠角的增大而增大,缸内气流运动影响最佳燃烧对应的气门重叠角,进气VVT主要影响发动机的动力性,合适的进气VVT能够使扭矩提高11.6%,而排气VVT则影响发动机的排放,随着排气VVT的提前,NOx下降36%。     

排气背压对发动机性能影响的研究

研究了在WOT工况下不同的排气背压对GDI发动机泵气损失、扭矩以及油耗率的影响,理论分析了排气背压对泵气损失的影响,主要通过分析背压对残余废气系数以及充量系数的影响,来研究其对泵气损失的影响。利用boost软件建立一维仿真模型,并通过台架试验获得发动机性能曲线,验证模拟与试验的匹配性,结果表明仿真结果与台架试验基本相符:随着排气背压的增大,泵气损失与油耗率均增加;在1000~1500 r/min范围内,排气背压对扭矩基本无影响,在1500~5500 r/min,扭矩随着背压的减小而增大。