液压自由活塞发动机关键技术及未来发展方向

介绍了液压自由活塞发动机的三种基本结构、工作原理和优点,重点分析了液压自由活塞发动机由于其独特的结构所具有的特性、研制过程中的关键技术、研究难点,以及相应的研究现状,讨论了制约液压自由活塞发动机走向产业化的瓶颈技术,以及为解决这些技术所进行的探索和尝试。推动液压自由活塞发动机的发展可从结构改进、燃料及燃烧技术突破及多学科融合技术等方面进行。     

未来的动力之星——液压约束活塞发动机与液压自由活塞发动机

介绍了液压自由活塞发动机（HFPE）与液压约束活塞发动机（HCPE）的发展现状，就两者的结构原理、功能特性等方面进行了对比分析。HFPE和HCPE都能直接将燃料燃烧产生的热能转化为液压能，都可作为伞液压午辆动力源使用。采用传统的燃烧技术，HFPE总效率可达40％，HCPE可达35％。两者任何工况下都能方便地工作在最佳经济工况，方便地回收车辆制动能量，提高整车效率。     

单缸电力约束活塞发动机仿真研究

介绍了单缸电力约束活塞发动机（ECPE）的工作原理,建立了基于动力学和热力学方程的电力约束活塞发动机动力学模型,利用Matlab／Simulink、AVL／Boost、电磁场有限元法对其建立了仿真模型,通过仿真得到了试验样机在油门全开及油门开度a为30％～100％、转速为1000-2400r／min时的万有特性曲线。     

发动机活塞温度场仿真分析

建立了车用发动机活塞的三维实体模型,并采用有限元法对其进行了温度场仿真分析,探讨并研究了启动工况时活塞的温度分布情况。     

单缸电力约束活塞发动机空载电动势仿真

论文介绍了单缸电力约束活塞发动机的结构、工作机理,建立了运动学、动力学模型,并对其空载下的电磁力进行了理论推导、仿真分析。研究表明该电机的各种特性与交流发电机基本相似,且其空载和负载情况下都能发出类似于正弦的交流电。     

液压自由活塞发动机动态特性的仿真研究

液压自由活塞发动机(hydrau lic free p iston engine,以下简称HFPE)是将内燃机和液压泵集成为一体,以液体为工作介质实现动力非刚性传输的一种特种发动机。在左、右动力腔的交替驱动下,HFPE的活塞组件在腔体中作往复直线运动,同时泵出液压油驱动负载工作。与曲轴式发动机不同,由于不受曲柄连杆机构的约束,HFPE活塞组件的运动规律完全取决于其本身的质量及所受到的作用力。本文通过建立所研制的HFPE样机各子系统的数学模型,重点研究了HFPE样机的动态特性,以期为系统的结构及控制系统提供理论依据。     

轴向液压约束活塞发动机工作原理与运转平稳性

液压约束活塞发动机（HCPE）是一种将燃料在缸内燃烧产生的热能直接转化为流体压力能的新型动力装置，运转平稳性是其设计分析和性能评价的重要依据。论述了轴向HCPE的工作原理，给出了运转不均匀度的定义，建立了单缸轴向HCPE工作过程的动力学微分方程，求解出各系统变量的时间历程，直接利用概念计算系统运转不均匀度，避免了传统方法中盈亏功的确定，便于进行相关研究。HCPE运转不均匀度比具有对应结构的活塞式内燃机驱动柱塞泵系统全工况改善4．7％～15．6％。     

双活塞式液压自由活塞发动机仿真研究

双活塞式液压自由活塞发动机是将内燃机与液压泵集成为一体的新型动力机械。根据双活塞式液压自由活塞发动机样机的实际参数建立了仿真模型,与试验数据比较该仿真模型具有较高的仿真精度。在仿真和试验数据的基础上分析了双活塞式液压自由活塞发动机与传统发动机在运动和燃烧特性上的差异:并提出了设计参数与系统整体性能指标的对应关系。为双活塞液压发动机结构优化设计提供了理论依据。     

单缸电力约束活塞发动机空载电磁分析

简单介绍了单缸电力约束活塞发动机（ECPE）的结构和工作原理。采用解析法和有限元法2种方法计算电机的空载电动势曲线,并对2种方法得到的电动势曲线进行了比较,结果显示曲线基本吻合。     

单缸电力约束活塞发动机空载电磁分析

简单介绍了单缸电力约束活塞发动机(ECPE)的结构和工作原理.采用解析法和有限元法2种方法计算电机的空载电动势曲线,并对2种方法得到的电动势曲线进行了比较,结果显示曲线基本吻合.     

液压柱塞泵压力脉动函数的仿真分析

流量脉动会引起压力脉动,从而影响液压系统的工作性能,引起结构振动和辐射噪声,会造成液压元件和系统的疲劳破坏,因此仿真分析流量脉动和压力脉动函数对于有效抑制液压柱塞泵的振动和正确设计液压柱塞泵具有重要价值。笔者针对液压泵系统进行定量的振动与噪声分析时所必须具备的激励函数,首先,详细分析了液压泵系统的运行特性,采用傅里叶(Fourier)级数模拟液压泵系统激励函数;然后,建立了压力脉动函数模型;最后,模拟了压力脉动的函数曲线,解决了液压泵系统振动与噪声分析所必需的激励问题。该文为进一步研究液压柱塞泵的定量振动与噪声的响应提供了脉动激励描述,具有理论意义和实际应用价值。     

油液特性对柱塞泵流量脉动影响的仿真分析

为研究油液特性对轴向柱塞泵流量脉动的作用规律,对比分析了油液的压缩性、黏性、含气量和流动状态与柱塞泵流量脉动之间的关系,运用FLUENT流场仿真软件对轴向柱塞泵的运动特性进行模拟。数值仿真结果表明：压缩性对泵源流量脉动的影响最大,油液黏性的影响次之,含气量的影响较小,流动状态的影响最小,以上因素的影响程度占油液特性影响的比例分别为86.8%、9.45%、3.59%、0.16%;油液的黏性对泵容积效率的影响最大,压缩性的影响次之,含气量的影响较小,流动状态的影响最小。模型的准确性得到了实验验证,为开展柱塞泵动力学建模以及机电液系统全局耦合性能仿真分析提供了理论依据。     

某型航空液压柱塞泵压力脉动优化设计

为解决飞机液压能源系统中液压柱塞泵压力脉动带来的危害,保证航空液压系统的工作稳定性,防止管路系统的损坏,以某型航空液压柱塞泵为研究对象,提出了基于配流盘包角和缓冲瓶容积的柱塞泵压力脉动优化设计方法,探究了柱塞泵压力脉动产生机理与配流盘包角设计原理。基于AMESim软件进行了柱塞泵压力脉动仿真分析,并通过试验进行了验证。结果表明:2号配流盘和240 mL缓冲瓶组合的压力脉动优化效果最佳。     

液压自由活塞发动机——未来的动力之星

液压自由活塞发动机是近20年发展起来的新型动力,是一种有前途的车用特种发动机。本文首先介绍了该发动机的工作原理、结构类型、性能特点;其次分析了该发动机物理实现的关键技术问题、应用前景;最后提出了发展我国自由活塞发动机的对策。     

轴向柱塞泵非止点配流窗口过渡区压力脉动特性分析

为能用单台泵直接闭式控制差动缸运动,把轴向柱塞泵的吸油配流窗口改为两个独立的窗口,一个连接差动液压缸的有杆腔,另一个连接低压油箱,用于平衡差动缸的面积比,但柱塞通过这两个配流窗口之间的过渡区时,因处于泵的非止点位置,柱塞腔容积变化较大,引起大的流量和压力变化,产生大的噪声,为了减小其影响,需要对柱塞通过此过渡区域的特性进行分析.为此,采用仿真软件SimulationX,建立柱塞通过配流窗口的仿真计算模型,对单个柱塞腔内部以及泵输出油口压力和流量动态过程进行仿真,综合运用减震三角槽、阻尼孔和等效预压缩角三种措施,减小泵的流量和压力脉动.通过仿真计算,确定出合理的配流盘结构参数.在此基础上,进一步制造出样机,对泵的压力脉动特性进行试验测试,验证仿真结果及设计参数的正确性.研究工作丰富了柱塞泵的类型.     

液压约束活塞发动机配流阀系统工作过程建模与仿真

综合考虑液体可压缩性与泵阀运动魏氏效应对液缸内液体连续流条件的影响以及液压约束活塞发动机（HCPE）配流阀系统的动力特性，建立了描述HCPE配流阀系统运动规律的数学模型，并对所研制的W385—16／2三缸HCPE配流阀系统运动规律进行了仿真。结果表明：W385—16／2三缸HCPE配流阀在1200～2000r／min范围内运动性能比较稳定，但存在较大的加速度冲击及开启和关闭滞后角，因此应对配流阀系统的结构进一步优化。