基于排气VVT的直喷汽油发动机性能试验研究

在一台自然吸气直喷汽油发动机上进行运行工况内的进、排气可变气门正时(VVT)相位扫点试验,根据不同排气VVT相位下的发动机动力性和燃油经济性,结合进气流量、最高燃烧温度、指示热效率和泵气损失等因素,分析了发动机性能变化的原因。研究结果表明,外特性工况排气VVT推迟15°曲轴转角时,进气量增加,动力性提高;继续推迟排气VVT相位,泵气损失增加,动力性降低。在转速低于2 400r/min的中、高负荷区域,开启排气VVT使得指示热效率增大,泵气损失减少,发动机油耗降低;在排气VVT相位大于-15°曲轴转角、转速高于2 800r/min的中、高负荷区域,发动机经济性变差。     

提高V6型汽油机低速扭矩优化策略研究

为提高某V6型发动机低速扭矩并兼顾该机高速动力性能,利用Ricardo发动机性能分析软件WAVE对该机进行建模计算。根据优化分析,采取进气相位提前10°CA,排气相位提前5°CA,进气管长度为150 mm,不同的转速工况设置进气系统节气门的不同开闭等策略,可使该机低速扭矩及功率提升5%左右,小范围高速扭矩及功率略有牺牲,但结果是可以接受的。     

曲轴箱扫气活塞阀进气式发动机的给气比的研究(关于进气口流量系数影响的研究)

1.前言一般认为,采用同一种扫气型式的曲轴箱扫气二冲程发动机的功率特性,大体上可由给气比决定.在不受进排气系统影响的情况下,此种发动机的给气比特性,可用反拖试验近似求出.在上篇文章中对进气口有转阀的发动机进行了反拖试验,了解到在改变进气口角度面积和开关时间时给气比和转速的关系~*.由于随转速的不同,进气口是可变的,所以,可在很宽的转速范围内增大给气比.在普通活塞阀控制进气口的发动机中,如进气口形状根据转速选择得适当,可在很宽的转速范围内,得到较大的给气比.在本篇文章中,只改变发动机进气口,     

混合电动车辅助动力系统噪声控制

研究开发了混合动力电动车（HEV）中的辅助动力系统,采用一台小排量的发动机组成发电机组,既可以给电池组充电,发动机也可以直接驱动空调系统。为了降低发动机的噪声,采用了二级消声系统,设计了一个扩张室式抗性消声器作为前消声器,保留原发动机消声器为后消声器。试验表明：二级消声系统对降低中、高频噪声效果较好,但对低频噪声效果不是很明显;在对发动机动力性能影响不大的情况下,整个转速范围内发动机排气噪声平均下降5dB左右,可以有效降低发动机排气噪声。     

基于GT-POWER的配气相位对柴油机性能影响的研究

采用GT-POWER软件,分析1款老产品4112柴油机的配气相位对其性能的影响,并对配气相位进行优化。首先,建立发动机模型,计算发动机外特性曲线,并与发动机试验参数比较,验证模型的可靠性;然后,用发动机模型,对进排气门配气相位气进行分组优化模拟计算,得到每个转速下的最优配气相位;最后,模拟计算标定点转速下最优配气相位所对应的发动机充气效率、燃烧效率、功率和扭矩,结果表明,4项性能均得到提高。     

排气背压对船用高速发动机性能的影响及优化研究

为了改善某型船用高速发动机在高排气背压下的性能,在GT-Power软件中建立了船用高速发动机的一维工作过程仿真模型,并试验验证了模型精度。针对高排气背压下船用高速发动机性能急剧下降的问题,重新匹配了小流通截面积的涡轮增压器,并采用粒子群优化算法对其配气系统和喷油系统的关键参数进行了优化。结果表明：排气背压对船用高速发动机性能影响显著,排气背压的升高导致发动机燃油消耗率上升及功率大幅下降;优化后的配气和喷油系统大幅提升了发动机在高背压下的性能,在170 kPa排气背压下的涡轮前排气温度较优化前降低99.3℃,功率较优化前提升9.9%,残余废气系数较优化前下降5.8%,改善了增加排气背压给发动机带来的动力性下降及热负荷等问题。     

利用可变气门相位提高车用发动机性能的研究

应用WAVE整机性能分析软件研究了某汽油机的可变气门相位对发动机性能的影响,提出了优化的进、排气相位.在此基础上,进行了不同进、排气相位策略对发动机动力性、经济性和排放影响的试验研究.研究着重分析在外特性及2 000 r/min负荷特性下采用可变气门相位技术对发动机性能的影响.研究结果表明,采用可变气门相位技术,不但提高了低速扭矩和最大功率,还改善了低速、部分负荷时的燃油经济性.     

某柴油机排气能量热力学计算分析

根据热力学第一定律和热力学第二定律对某柴油机排气能量进行计算分析。随着转速和负荷的增加,排气能量不断增大,在标定工况排气能量功率达到最大值为176.40 k W,而最大扭矩工况时排气能量功率约为144.80 k W,同时发动机转速和负荷的增加,排气可用能也不断增加,在标定工况点,可用能功率达到最大值约74.19 k W,而最大扭矩工况点的排气可用能功率约61.46 k W。在全工况范围内,理论上利用排气能量可用能最大可以提高发动机热效率6.8%~11.5%。     

小升程凸轮轴发动机HCCI燃烧特性的研究

为了在发动机的低速低负荷区实现均质充量压缩着火（HCCI）燃烧，设计了气门升程小和气门开启持续期短的进、排气门凸轮轴，并将其安装在Ricardo Hydra单缸汽油机上。试验研究了发动机使用理论空燃比混合气时的燃烧情况，结果表明，使用负气门重叠角可以在低速低负荷区实现HCCI燃烧。在HCCI燃烧方式下运行时的平均指示压力（PIMEP）依赖于气门定时和发动机转速。排气门关闭越早，缸内的残余废气量增加，每循环进气量减少，燃烧持续期变长，PIMEP减小，然而泵气损失减小；进气相位对PIMEP的影响小于排气相位的影响；高的发动机转速对燃烧过程的影响类似于排气门早关．     

利用气动发动机排气辅助内燃机增压的混合动力系统仿真研究

为了提升气动-内燃混合动力系统的动力、经济和排放性能,充分利用气动发动机排气能量,提出了一种利用气动发动机排气辅助实现内燃机进气增压的方法。基于热力学理论建立了气动-内燃混合动力系统数学模型,并对模型进行了试验验证。利用建立的模型分析了气动发动机排气压力和流量变化规律,分别计算了混合动力系统在定转速和定进气压力工况下的性能。计算结果表明:在定转速工况下,随着气动发动机进气压力升高,内燃机平均指示压力升高,混合动力系统输出功率增加,总能效率比同条件的非增压系统最大提高了11%;在定进气压力工况下,随着混合动力系统转速升高,受循环进气量的影响,混合动力系统功率呈先增加后减小的趋势,总能效率则不断降低,但相比同条件下非增压系统提高了5%~15%;气动-内燃混合动力系统在中、低速时,采用辅助增压效果较好,可提升系统的动力性及经济性。     

采用朗肯循环回收汽油机尾气余热的试验

发动机尾气能量占燃料燃烧放热总量的35%,左右,采用朗肯循环系统回收发动机尾气能量是实现汽车发动机节能的有效途径.针对一台2.0,L汽油机,搭建用于回收尾气余热的朗肯循环试验系统,探究了汽油机不同负荷下朗肯循环系统的性能,并得到单阀膨胀机的示功图.结果表明:单阀膨胀机转速和输出功率随汽油机负荷的增加而增大.汽油机在4,000,r/min、90%,负荷工况下,膨胀机转速达到1,640,r/min,输出功率达到3.47,k W,相当于汽油机功率的5.8%,.当汽油机在转速为5,500,r/min、功率为76.6,k W的工况下,膨胀机的最高压力可以达到6.69,MPa,通过测试示功图计算得到的单阀膨胀机的指示功率可以达到5.06,k W.     

无凸轮式配气相位优化设计及发动机性能仿真研究

为探究无凸轮式配气相位的设计方法及应用无凸轮式配气相位后发动机性能的变化情况,搭建了发动机一维仿真模型,通过试验验证了模型的准确性.在原机配气相位的基础上进行无凸轮式配气相位的优化设计,以最低排气损失为目标,设计了排气提前角为0～57℃A BBDC的7组无凸轮式排气门升程曲线.以最大充量系数为目标,设计了进气门迟闭角为...     

改进曲轴箱扫气二冲程发动机的特性

曲轴箱扫气二冲程发动机的缺点是充量系数低以及气缸扫气时损失一部分充量,从而导致功率低和燃料经济性差。随着转速的增加,充量系数将进一步降低,在4000转/分时不超过60%。而充量的损失还会引起排气中有害成份的增加和排气温度升高。     

排气和中冷前进气节流对柴油机性能和排放特性的影响

通过先后分开调节安装在涡轮机后和中冷前的两个蝶形阀,来模拟研究排气节流和中冷前进气节流对发动机外特性性能及排放的影响。试验结果表明:增加排气节流后,低速时,发动机性能和排放特性变化较小;而中高速时,发动机排气背压和排气温度会明显升高,动力性和燃油经济性也会明显恶化,CO和THC比排放及核膜态和聚集态颗粒总数量浓度都明显增加,氮氧化物(NOx)比排放明显降低。增加中冷前进气节流后,发动机的动力性和燃油经济性只略微变差,变化很小,但在低速时排气温度明显升高。中冷前进气节流增加后对排放影响较大,尽管CO比排放只是略微升高,但THC比排放和核膜态颗粒总数量浓度排放都明显降低,在最大转矩转速附近对应超细颗粒总数量浓度和聚集态颗粒总数量浓度排放也明显降低。     

可控脉冲增压系统对D6114柴油机性能影响研究

可控脉冲增压系统可以实现气缸相对排气容积的调节,具有兼顾发动机高低转速工况的优势。本文针对D6114ZLQB型柴油机,建立了该发动机可控脉冲增压系统GT-POWER仿真模型,通过不同排气容积条件下发动机性能试验校核了仿真模型。计算研究了不同转速下可控脉冲增压排气系统排气压力波和进气压力变化规律,探讨了脉冲增压系统和准定压增压系统在不同转速下的适应情况。通过仿真计算研究了可控脉冲增压系统对柴油机性能的影响,确定了可变脉冲增压系统的切换边界。     

笛簧阀进气二冲程汽油机给气比的研究

本文通过理论计算和发动机倒拖试验,研究笛簧阀进气式二种程发动机的汽化器节气门开度、笛簧阀阀片厚度以及发动机转速等因素对其给气比的影响.     

汽油机外部EGR节油技术的应用

建立带有EGR系统的汽油机一维计算模型,研究了汽油机外部废气再循环对NEDC循环工况节油性能的影响,并对固定的转速及负荷工况下,EGR率与比油耗的关系进行了分析,并进行了试验验证,模拟分析结果与试验结果吻合良好,表明通过在排气歧管上将废气再循环引入进气系统能够在保证发动机动力性能的前提下,减小泵气损失,从而降低发动机的比油耗。     

天然气发动机可变气门定时的仿真研究

利用GT-Power软件建立了天然气发动机仿真模型,并对其进排气门的配气相位进行优化,研究并预测了配气相位优化前后发动机充量系数及功率的变化规律.对该天然气发动机的计算结果表明,采用可变气门定时(VVT)技术后,发动机的功率有明显提高,尤其是在中低转速时,功率提高达到10%以上,大大改善了发动机的动力性能.     

汽油机动力性能试验设计与多目标优化研究

针对某高速汽油机中低转速工况下动力性能较差的实际问题，分别建立发动机一维模型和三维模型，计算分析导致汽油机在中低转速工况下动力性能差的原因并确定优化参数。在此基础上利用试验设计方法（design of experiment， DOE）分析了多影响因素共同作用对发动机动力性能的影响，随后采用遗传算法对原发动机动力性能进行多目标优化。优化结果显示汽油机在目标转速工况下的转矩和功率都有10%以上的提升，在中低转速工况下的动力性能得到较大提升。最后根据优化结果试制样机并进行台架试验，结果显示在5 000 r/min转速工况下，样机的转矩和功率分别提升29.7%和28.1%，样机相较于原机在中低转速工况下动力性能有较大提升，解决了原发动机在中低转速工况下动力性能较差的实际工程问题。     

电子膨胀阀对纯电动冷藏车制冷性能的影响

电子膨胀阀的阀门开度会影响冷藏系统制冷剂的流量,从而影响冷藏系统的制冷性能。在标准焓差实验室中,搭建中压补气型冷藏系统试验台,研究主阀过热度设定值与补阀开度对系统制冷性能的影响。结果表明：系统不补气、补阀开度为0的情况下,主阀过热度设定值为6 K时,冷藏系统的制冷性能最好。系统中压补气、主阀过热度值设定值为6 K的情况下,补阀开度从5%增加到20%时,压缩机排气温度下降了2.52%～6.16%,压缩机功率升高了0.81%～1.57%;补阀开度为10%时,制冷量最大,为4.12 kW,COP最大,为1.66。研究表明,主阀过热度设定值为6 K、补阀开度为10%时,冷藏系统的制冷性能最佳。