可变进气道发动机性能试验及分析研究

针对1台单缸电控4气门发动机进行了可变进气的改进设计,使发动机进气道的流量系数、涡流比、滚流比等流动特性,随着不同的运行工况而变化,从而达到优化发动机中低负荷性能的目的。对可变进气发动机进行的台架性能及排放试验结果表明:随着节气门开度从25%上升到75%,发动机功率提高了4.37%~2.56%,扭矩提高了4.21%~2.56%,燃油消耗率降低了4.89%~2.66%。在中低负荷时,可变进气可以优化发动机的动力和经济性能,但随着负荷的增大,改善的幅度减小。同时,可变进气可使HC、CO排放降低4%~9%,而NOx排放有所上升。     

扫气道对二冲程直喷汽油机扫气和喷雾过程影响的多维数值模拟

针对实际工况,运用CFD软件Fire V8.5,对3种扫气道形式的扫气和喷雾过程进行了模拟.结果表明,利用双扫气道可提高喷雾初期缸内平均温度,特别是气缸上方局部温度;沿气缸轴线上下的高速气流促使部分液滴更早到达活塞顶,同时液滴整体在缸内分布更广,因而燃油蒸发加快,混合气更均匀.五扫气道滚流比最大,混合气均匀性也比滚流较弱的三扫气道好,但其流场和温度场分布不如双扫气道对燃油蒸发和形成均质混合气有利.4 500r/min的试验结果表明,在中到高负荷,双扫气道的制动有效碳氢排放比三扫气道降低11%～18.7%,制动有效燃油消耗率降低约5%,在节气门全开时由于充气效率下降,其最大功率比三扫气道略低.     

新型摆线转子泵啮合特性的研究

对一种新型圆弧摆线内啮合转子泵进行了研究.新型转子泵在保证连续传动的基础上,将密封与传动的功能赋予齿廓的不同部分,从而避免了内转子的每个齿始终与外转子接触,使得其啮合特性得到极大改善--从根本上消除了普通转子泵所特有的外转子滑动系数出现极大值的现象,并使啮合角的变化范围更加合理.与普通转子泵相比,新型转子泵大大减少了磨损,降低了对转子制造安装精度的要求.因此,新型转子泵可以采用较普通转子泵更高的工作转速、更多的齿数,并获得更大的流量、更小的波动和更小的磨损.分析了新型圆弧摆线内啮合转子泵内外转子齿廓的构成及啮合原理,并与普通摆线转子泵进行了啮合特性对比分析.     

用于高速汽油机的一种新型燃烧室(Ⅰ)

开发了一种新型燃烧室,解决小型高速汽油机燃烧时间短、燃烧过程不充分的难题.它利用在活塞顶面的火花塞的远端和近端处设计的与缸盖形状相吻合的特殊突起,可在发动机压缩和膨胀过程中产生强烈的挤气旋流.将它应用在高速汽油机中,可提高混合气的燃烧速率和火焰传播速率,从而全面改善内燃机的性能.实验研究表明,在空燃比和压缩比优化条件下使用该燃烧室,与原机相比发动机的输出功率和转矩分别提高了3.8% 和 1%,燃油消耗率节省19.3%,HC排放降低50%以上.     

用于高速汽油机的一种新型燃烧室（I）

开发了一种新型燃烧室，解决小型高速汽油机燃烧时间短、燃烧过程不充分的难题．它利用在活塞顶面的火花塞的远端和近端处设计的与缸盖形状相吻合的特殊突起，可在发动机压缩和膨胀过程中产生强烈的挤气旋流．将它应用在高速汽油机中，可提高混合气的燃烧速率和火焰传播速率，从而全面改善内燃机的性能．实验研究表明，在空燃比和压缩比优化条件下使用该燃烧室，与原机相比发动机的输出功率和转矩分别提高了3．8％和1％，燃油消耗率节省19．3％，HC排放降低50％以上．     

不同转速下汽油机缸内湍流特性仿真研究

应用计算流体动力学理论,针对一款双气门单缸四冲程汽油机,对其在3500r·min~(-1)和5500r·min~(-1)两种工况下的进气、压缩及燃烧过程进行了数值仿真研究.研究结果表明:高转速时的滚流存在曲轴角度比低转速时长,但到达压缩后期滚流都已破碎,挤流成为湍流的主要表现形式;从进气中期到压缩冲程结束,低转速工况缸内湍流平均时间尺度大于高转速工况,在进气末期至压缩初期尤为突出;压缩中期缸内平均时间尺度变化较为剧烈;压缩上止点前20℃A左右缸内平均时间尺度达到谷值;点火时刻两种工况缸内长度尺度最大值均不超过0.46mm, 小于火花塞击穿放电后瞬间的火核尺寸,且最大尺度均存在于气缸进气门侧.     

CA1102汽油机挤气射流燃烧室研究

对ＣＡ１１０２单缸汽油机原楔形燃烧室进行了改进研究,使燃烧室内在压缩过程中产生挤气射流。实验表明：挤气射流对提高燃烧速率,缩短燃烧持续期,改善放热规律有明显的作用,且在一定程度上降低了废气排放。     

FAI直喷小型二冲程汽油机的试验研究

试验研究了FAI直喷系统在50 cm3二冲程摩托车发动机上应用的可行性,着重研究了在小节气门开度和节气门全开条件下,喷油方向、喷油提前角以及喷油量对排放、经济和动力性能的影响.试验结果表明,直喷发动机在节气门全开时的燃油消耗率(BSFC)和碳氢排放(BSHC)最多可比原机降低45%和80%,有效输出转矩也略有增加.在大负荷下,BSFC和BSHC接近4冲程发动机的水平.小节气门开度时,通过推迟喷油可以实现分层燃烧,BSFC和BSHC也比原机有所下降,但仍比4冲程发动机高很多.