基于KULI和STAR-CCM+的客车发动机冷却系统仿真分析

应用KULI和STAR-CCM+软件对客车发动机冷却系统进行仿真分析,计算得到发动机的进出水温度和中冷器的进出气温度,与发动机热平衡试验的结果进行对比分析,验证了该仿真分析方法的准确性和可行性,为发动机舱冷却系统的设计和零部件布置提供依据。     

发动机热平衡台架试验的实践

发动机热平衡情况,是分析评价设计状态尤其是冷却系统性能的重要依据,是发动机进行持续优化的重要基础。相对于整车状态下的试验评价,发动机台架试验具有工况完整、控制便利可靠等优点。本文结合某款汽油发动机实际,通过试验分析,提供了一个完整评价发动机热平衡构成的方式,具有较好的工程应用效果。     

一种在台架试验中控制增压发动机涡轮后端进气温度的改进方案

进行车用增压发动机台架试验时,如果仅仅是简单利用常规中冷器系统,会经常出现进气温度控制不稳定和进气压力滞后问题。为此,提出了改进方案:用不锈钢板焊接在原车中冷器的外面,并引出2根外接水管,对中冷器进行外加水冷却。成功地解决了常规中冷器系统出现进气温度控制不稳定和进气压力滞后的问题。同时也能更加真实地模拟整车的进气系统,为其它需要对增压发动机涡轮后的进气温度进行精确控制的台架试验提供了一种较为可行的参考。     

热管在增压柴油机中冷器上的应用研究

介绍热管及热管换热器的特点，设计了试验用热管中冷器。根据发动机台架试验结果分析了热管中冷器对内燃机动力性、经济性和排放性能的影响。     

某重型车发动机冷却系统的冷却性能的优化设计

以某重型车发动机的冷却系统为研究对象,根据供应商提供的热交换器的风洞实验数据,运用KULI软件对该重型车发动机冷却系统模型进行优化设计。重点研究在散热器与中冷器不完全覆盖的情况下,探讨中冷器的安装位置对整体散热性能的影响。结论是对于中冷器与散热器的迎风面积不是全覆盖的情况,中冷器芯子与散热器芯子的安装高度应尽量一致,有助于提供散热器的冷却效果。该方法可为重型车发动机冷却系统设计前期提供参考。     

中冷器对非道路柴油机性能影响的对比研究

随着非道路移动工程机械发动机机功率的不断增加,为满足柴油机的动力性和经济性指标,对增压空的气冷却提出了越来越高的设计要求。本文通过场地试验的方法对比研究了水冷中冷器与空冷中冷器对某款装载机柴油机工作特性的影响。试验结果表明,水冷中冷器相比于传统的风冷中冷器能更有效的降低柴油发动机的进气温度:水冷中冷器在铲装作业和高速跑工况下增压空气平均出温分别比空冷中冷器低27.6%和10.5%,柴油机扭矩提升为1.6%和6.3%,并且油耗降低了4.0%和2.5%。相对进气压力对柴油机经济性指标有一定影响,适当增加进气压力可以减少油耗。     

航空活塞发动机中冷系统设计及测试方法研究

无人机对高实用升限的迫切需求推动了航空活塞发动机增压系统的发展,进而衍生出中冷系统的设计需求。中冷系统可大幅提高发动机的动力性、燃油经济性及系统可靠性。本文从中冷系统对发动机性能影响、中冷系统设计方法以及中冷系统测试方法三个方面展开论述,明确了中冷系统设计指标、设计流程、测试方法及评价指标,对中冷系统的规范设计与评测具有指导意义。     

利用MATLAB/GUI的挖掘机动力系统散热模型仿真研究

建立挖掘机典型动力系统散热性能模型,基于MATLAB/GUI设计了系统散热性能分析软件.通过发动机热平衡试验对建立的散热模型进行验证,为解决工程机械发动机冷却系统的设计、选型及故障分析提供理论指导.     

柴油甲醇双燃料发动机动力性与经济性试验分析

介绍了柴油引燃甲醇双燃料燃烧对柴油机动力性和经济性的影响。在1台单缸、直喷、中冷柴油机上采用柴油引燃甲醇双燃料进行试验。结果显示甲醇柴油双燃料发动机在中高负荷及中高转速下运转可获得较好的燃油经济性。选择适当的引燃柴油量,双燃料发动机的动力性可以达到甚至超过原柴油的动力性。     

柴油机风冷中冷器的优化设计与匹配研究

针对重型柴油机用风冷式中冷器冷却能力不足,发动机进气温度偏高的问题,利用Pro/E软件建立中冷器内部波纹翅片的的三维模型,基于CFD仿真方法分析了翅片的结构参数对工作性能的敏感性,得到了不同厚度下的翅片换热效率和冷却空气的沿程阻力。仿真结果表明:波纹角的敏感性最强,换热效率在流道厚度为25mm处达到最大值。为了验证优化后的中冷器对发动机进气的冷却性能,在重型柴油机上进行试验测试,试验结果表明中冷器的冷却效果得到明显改善,内部空气的压降满足国标要求。     

Stirling热气机冷却器的设计与实验研究

热气机冷却器是斯特林外燃机系统的重要组件之一,围绕冷却器所开展的研究也一直是斯特林热气机研究的重点之一。开发热气机冷却器设计,该热气机为四缸结构、斜盘式传动、氦气工质、淡水闭式强制冷却,其热能取自太阳能。为验证所设计的冷却器的特性,配备了性能测试试验台。实验结果表明,冷却器的设计思想及步骤是行之有效的,设计结果达到了预期技术指标。     

A study of the fouling characteristics of EGR coolers in diesel engines

Diesel emission regulations have recently become more severe. An important goal in diesel engine research is the development of methods to reduce the emissions of NOx and PM (particulate matter). Cooled EGR (exhaust gas recirculation) system has been widely used to reduce the NOx and PM emissions of light-duty diesel engines. In this study, numerical analyses, rig tests and engine tests were performed to assess how changes in internal shape characteristics can improve the heat exchange efficiencies of EGR coolers. The heat exchange efficiencies of EGR coolers have been numerically and experimentally measured during a fouling process. The results show that the second type of oval EGR cooler tested (oval #2) exhibited better heat exchange efficiency than either the first type of oval EGR cooler was tested (oval #1) or the shell and tube cooler examined. The turbulence generated in exhaust gas flows by the wavy-finned design of the oval EGR coolers facilitated PM desorption that allows these coolers to self-purify. With respect to the two similar oval EGR coolers, the cooler with fin pitch 4 mm has better efficiency than the cooler with fin pitch 6 mm due to differences in the heat transfer areas of these coolers. Both CFD analyses involving extreme conditions of engine operation and engine fouling tests involving conditions experienced during vehicular operation indicate that the two oval coolers differed by less than 4% with respect to both initial heat transfer efficiency and heat transfer efficiency after a 78-hour fouling test.     

二氧化碳跨临界循环放热过程换热性能研究

二氧化碳跨临界循环放热过程处于超临界区，由于在准临界点附近CO2的热物理参数变化非常剧烈，超临界区流体的换热有别于传统制冷剂，气体冷却器的换热优劣对系统性能影响较大。为了能设计出高效的气体冷却器，应该对这一过程的换热性能作一全面了解。本文主要讨论了制冷剂CO2在气体冷却器中的换热特点，以及流体温度、高压侧压力、质量流速、热流密度、管径和含油量等因素对换热的影响，最后探讨了换热关联式和气体冷却器型式的研究进展。     

天然气发动机电控系统仿真研究

利用计算机仿真技术在电控喷射发动机上的应用,可以更好地提高燃气机乃至汽车的整体性能.该研究建立的天然气发动机模型是一个连续时间域的、平均值发动机模型(MVEM),根据采集的发动机台架试验数据,采用调节天然气发动机平均值模型内部的PID参数的方法来匹配试验数据与模拟仿真结果.计算机仿真获得的数据具有很好的精度,仿真模型获得的发动机工况点可以指导电控系统与燃气机的匹配.     

浅谈影响发动机试验数据准确性的几种因素

发动机试验,是用科学的试验方法揭示发动机内部的变化规律,找出提高其动力性、经济性、可靠性等各种性能的途径.从准备阶段到试验,再到试验后的数据处理,都存在着影响发动机试验数据准确性的因素:发动机的技术状态、安装位置、机油的添加量等会影响发动机的性能;试验人员的技术水平,测试仪器、试验方法的选择等会影响测试结果;试验条件的控制,测试数据的处理方法等也会影响测试结果.通过对试验全过程的分析可知,影响数据准确性的因素主要可分为样品、检测人员、测试仪器、试验方法及数据处理,试验环境和设施条件等几个方面.     

车用发动机润滑油冷却器传热和阻力特性的研究

选取国内生产车用发动机润滑油冷却器的4个主要厂家生产的同一型号的8个冷却器进行了传热和阻力特性的实验研究,实验结果表明,由于采用不同生产工艺,冷却器的传热性能和阻力特性有较大的差异。根据冷却器传热性能和阻力特性的实验数据拟合了换热量、阻力随润滑油流量的变化关系,可为车用润滑油冷却器的结构设计及选型提供依据。     

CO2跨临界膨胀机循环最佳高压压力计算

CO2跨临界制冷循环存在最佳高压压力,对应着最大COP。但是,膨胀机循环的最佳高压压力与节流阀循环的最佳高压压力不同。CO2膨胀机循环的最佳高压压力主要受压缩机效率、膨胀机效率、气体冷却器出口温度以及蒸发温度等参数的影响。当压缩机和膨胀机的效率一定时,CO2节流阀循环的最佳高压压力比膨胀机循环的高。为了计算方便,对膨胀机循环的最佳高压压力进行了计算和数据回归,并给出了计算关联式。     

发动机热试台架的组成及应用

发动机的热试为发动机制造过程中的一项重要环节,主要对发动机的性能、排放、可靠性及耐久性等方面进行测试。描述了热试台架的组成及其实际应用,从台架构造、测试系统、电气控制系统及公用系统等方面论述了一个高效、环保及低成本的热试系统。通过实际生产应用,说明了该热试系统在小排量发动机测试方面的实用性及经济性等。     

汽油机油配方对节能发动机试验的影响

介绍了汽油机油节能发动机试验的发展状况,讨论了油品配方对节能性能的影响。发动机试验表明,基础油、粘度指数改进剂及添加剂都是影响汽油机油节能性能的因素,在不同的发动机试验中基础油、粘度指数改进剂、抗氧抗腐剂、摩擦改性剂、清净剂、分散剂的影响存在不同的表现形式,在配方设计中要根据具体的发动机试验来确定。     

Advanced lubricants for heat engines

An advanced liquid lubricant for heat engines has been developed and tested successfully in a prototype engine. The lubricant possesses superior oxidation stability and high temperature stability. With the advent of new engine designs, stability should be measured in terms of both the temperature and the time for which the lubricant is subjected to it. This lubricant is designed to provide friction and wear protection for three to five minutes at 425°C (800°F) at the ring zone and maintains stability at an oil sump temperature of 171°C. The lubricant has been evaluated by the Cummins Engine Company. Out of a field of several dozen lubricants, six lubricants were selected for a prototype 200 h endurance tests. The NIST lubricant was one of the two lubricants that successfully finished the endurance testing. This paper provides an overview of the key lubricant design considerations, including oxidation and thermal stability, volatility, and deposit control, the prototype engine test conditions and the results.