通用航空活塞发动机的发展现状研究

航空活塞发动机的发展历程大致可分为两个时期,第一个时期是从首次动力飞行开始到第二次世界大战结束。在这个时期,活塞式航空发动机统治了40年左右;第二个时期从第二次世界大战至今。现如今通用航空活塞发动机主要适用于固定翼飞机、旋翼机和无人机等方面。主要源于该类通航飞机功率需求小,选用航空活塞发动机作为动力,其经济性和实用性优势明显。所以航空活塞发动机的技术应用和延续发展才有了其必要性。目前活塞式通航飞机的市场保有量占飞机总保有量的一半以上,仍在通航领域占有非常重要地位。     

降低摩擦功耗的汽油机活塞组件优化设计

本文着重探讨在降低摩擦功耗提高燃油经济性方面,马勒公司在汽油机活塞组件(分别从活塞、活塞环组和活塞销)上提出的优化设计方案,在理论分析和发动机台架试验数据的共同支撑下,完成对发动机降低摩擦功耗提高燃油经济性方面的升级换代工作,从而保证该款发动机满足客户新一阶段燃油耗要求,延长该发动机的生命周期。     

基于AVL-BOOST进气正时对发动机动力性能的影响研究

针对发动机的进气正时对发动机的进气性能产生重要影响的问题,以486型汽油机为研究对象,利用AVL-BOOST软件建立了该汽油机进气性能仿真模型并进行了验证,研究了转速、可变正时等参数对发动机性能的影响。研究结果表明:进气门不同开启时刻主要影响气体波动效应,高转速时,推迟进气门开启可以充分利用进气的惯性增压效应,提高了转矩;低转速时,谐振进气效应消失,为保证最大有效压缩比,进气门应提前开启;在该发动机上加装可变进气正时机构,优化其各转速下的进气正时,对低转速及部分高转速区的动力性能改善作用明显。     

基于AVL-BOOST的汽油机性能仿真研究

在AVL-BOOST软件环境中建立了汽油机模型,选择适当的传热和燃烧模型,设置边界条件进行仿真,得到转矩、功率和燃油消耗率在不同转速下的变化曲线。分析不同种类进气歧管对发动机整体性能的影响,为进一步优化发动机性能指明了方向。     

通用小型汽油机控制软件模块化设计

采用模块化的理念,针对通用小型汽油机电控系统开发了一套控制软件。在Simulink环境下进行控制算法建模,完成数据管理模块、用户管理模块、发动机管理模块、齿中断模块设计。搭建喷油和点火控制模型,验证驱动信号的稳定性,并以168F型汽油机为样机完成发动机性能试验。试验结果表明:采用模块化设计控制软件的通用小型汽油机,动力性、经济性和排放性能均有提高。相较于原机,最大转矩提高了2.5%,标定功率提高了4.1%,标定工况下有效燃油消耗率降低了5.1%;CO和HC+NOX排放测试结果均有所降低,可满足美国环境保护署(EPA)小型非道路火花点火发动机第三阶段排放法规的要求。     

进气温度对PFI汽油机性能影响的对标研究

通过发动机对标试验,对一台进气道喷射(PFI)的汽油机进行了外特性试验,研究进气温度对其动力性、经济性和排放的影响。试验结果表明:增加进气温度会降低PFI汽油机的动力性,当进气温度由25℃增加到60℃时,在发动机转速高于4000 r/min区域,外特性平均有效压力的降幅达到了10%。适当提高进气温度会提高PFI汽油机的经济性并优化其排放性能,但进气温度过高后会导致PFI发动机的动力性能和排放性能恶化。     

基于汽油机平均值模型的在线转矩估计

全球环境和能源问题的日益突出,使并联混合动力成为近期汽车研究开发的热点.动态协调控制是并联混合动力系统控制的难点之一.发动机在线转矩估计是动态协调控制算法的关键.简要介绍汽油机平均值模型,并在模型基础上推导平均有效转矩的表达式.推导结果表明,影响转矩的主要参数为指示效率、摩擦和泵气阻力矩、充气系数与进气歧管压力的乘积.针对某电喷汽油机,对转矩估计式中的参数进行辨识.进行稳态和动态条件下的在线转矩估计.稳态试验在10%节气门开度、不同转速下进行,估计的相对误差在7%以内;动态试验在负载转矩为40 N·m、节气门开度从24%阶跃上升到44%下进行,动态估计的相对误差在8.5%以内.结果表明,基于汽油机平均值模型的在线转矩估计算法具有一定的准确性.     

非道路柴油机不同压缩比活塞选型试验研究

针对非道路IV阶段柴油机,围绕三种活塞的选型,研究了不同压缩比活塞对发动机摩擦功、压缩压力、燃油经济性以及排放特性的影响。结果表明,压缩比越大的活塞摩擦功和压缩压力越大。额定转速和扭矩转速下,随着活塞压缩比的升高,燃油经济性存在最优点拐点,在额定转速下较为明显。压缩比越高的活塞NOx排放量越低,但烟度排放随负荷增大上升明显。     

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。     

配气相位对活塞排气气动发动机性能影响分析

为了提高活塞的做功能力、提高气动发动机的动力性能和经济性能,对活塞排气气动发动机进排气系统进行了建模分析,并基于变质量热力学理论建立了气动发动机的热力循环模型.通过计算仿真不同的进排气开启角、持续角,转速对发动机各个性能影响,分析得出:适当的开启角有利于动力性和经济性的提高,而延迟角使其性能急剧下降;进气持续角过小或过...     

电喷汽油机使用乙醇汽油的试验研究

在电喷汽油机参数耒作任何调整的情况下,试验研究了燃用乙醇汽油对发动机动力性和经济性的影响.研究表明:电喷汽油机改燃乙醇汽油后,全负荷时汽油机动力输出不变;但部分负荷时,动力输出稍微有所下降;与普通汽油相比,乙醇汽油的燃油消耗率有所增加;在怠速工况下.汽油机的CO、HC等废气排放有显著降低.     

发动机活塞窜气量试验与分析

活塞窜气量试验作为可以评定活塞、活塞环、气缸套间配合状态的一种有效手段,是发动机性能试验的重要组成部分。在某发动机循环负荷试验运行100 h后,对其进行活塞窜气量试验,分析活塞活塞环的配合状况。通过对试验数据进行分析,得到了窜气量随转速、平均有效缸内压力的变化规律,以及燃油消耗率和有效热效率随活塞窜气量的变化规律。结合试验结果,对活塞窜气通道进行分析,得到了活塞活塞环的配合情况、发动机转速、缸内平均有效制动压力和发动机排量是影响发动机活塞窜气量的主要因素。     

柴油机电辅助增压系统性能研究

为了消除涡轮滞后效应并增强柴油机低速性能,在涡轮增压柴油机系统的基础上进行改进,设计了一套电辅助增压柴油机系统。利用GT-Power建模,研究电辅助增压系统与涡轮增压系统对柴油机性能的影响。研究表明:在中低转速时,电辅助增压柴油机系统的转矩获得了大幅增加,在1200RPM转速下发动机转矩可由172N*m增加至368N*m。几乎在全转速下,压气机平均效率可获得提升,在1200RPM转速下由53%增涨至64%。当发动机转速超过2000RPM时,受电动机最大额定功率限制,电辅助增压系统输出转矩略有下降。在2000RPM转速下,电辅助增压系统输出转矩由140N*m增加至430N*m所需的响应时间减少了3.84s。在3000RPM转速下,对两系统中压气机实施相同的压比,在牺牲少量的输出功率情况下,电辅助增压系统的经济性得到大幅改善,最多可在增压比为1.8时实现发电机回收净功率11.3kW,此时有效燃油消耗率最多可由260g/kWh下降至241g/kWh。     

车用高压共轨轻型柴油机涡轮增压器匹配研究

文章为某车用高压共轨轻型柴油机涡轮增压器改型选取了4款新型增压器,并进行了匹配试验,根据最大负荷下的动力性、经济性及排放性能选取了合适的涡轮增压器。与匹配原型增压器的发动机相比,新发动机在保持中、高转速性能基本不变的前提下,大幅度提高了低转速下的性能。发动机1 000 r/min最大负荷工况下,最大转矩提高了5%,燃油消耗率降低了8.87%,PM、NOx、CO等主要有害排放均有明显降低。     

谈谈气缸压力

一、气缸压力对发动机性能的影响 气缸压力是指发动机压缩终了时气缸内的气体压力.在一定的压缩比、转速和正常热状态下,它与机油粘度、气缸活塞组的技术状况、配气机构调整的正确性及气门、气缸垫的密封性有关.若气缸压力降低,会导致发动机动力性、经济性下降,引起机车行驶无力、油耗增加、起动困难等一系列故障.     

预喷射相位对柴油发动机燃烧及碳烟排放的影响

以某高压共轨柴油发动机为样机,研究了改变预喷射相位对柴油发动机在特定转速下的燃烧性能影响。研究表明,增加预喷相位能改善发动机的低温冷起动性能,预喷相位直接影响到发动机的工作粗暴程度;发动机转矩随着预喷相位和负荷的增加而增加,过大的预喷相位会让转矩下降;随着预喷相位的增加,燃油消耗率先降低后增加;发动机在中低负荷时,排放中的烟度随着预喷相位的增大呈现先增大后减小的趋势,在高负荷时,排放中的烟度随着预喷相位的增加而逐渐减少。     

混联混合动力系统经济性的优化试验研究

基于现有的混联混合动力系统构型,进行台架和样车试验,通过对比分析数据,研究ISG最佳工作区域及其优化空间;进行高低SOC发电策略、发动机介入驱动转速、以及优化驱动MAP的油耗试验研究,分析最优节油率控制策略。实验结果表明,ISG最佳发电转速在1300~1500rpm,转矩在400~450Nm;采用低SOC发电策略、发动机介入驱动转速900rpm,并进行扭矩MAP优化后,百公里油耗可下降4.12%。此研究为今后控制策略优化,整车参数标定,以及系统经济性的优化,提供了基础数据和相关建议。     

航空活塞发动机热管理技术分析

研究不同海拔环境下的热管理技术对于航空活塞发动机的性能提升和可靠运行具有非常重要的意义。大气的密度和压强随海拔的降低导致传统发动机热管理系统无法满足高空工况的散热需求,但结合飞行器特点制造外部的强制湍流和增大散热面积仍是提高热管理性能的一个有效手段。由于不同海拔对航空活塞发动机热管理系统性能造成的影响不同,热管理系统海拔适应性的分析可以为航空活塞发动机热管理技术的发展提供依据。分析了航空活塞发动机热管理技术的发展方向和特点,从海拔的影响因素、多目标优化和综合热管理系统三个方面归纳了航空活塞发动机热管理系统的几个关键技术问题,最后指出未来的工作方向。     

双圆锥式无级变速器传动性能的试验研究

采用试验研究的方法,对双圆锥式无级变速器的传动性能以及影响因素进行研究。设计并制造出双圆锥式无级变速器的试验样机,搭建传动性能测试试验平台,并进行性能试验。试验结果表明,保持传动比、输入转速和液压腔压力不变,系统的传动效率随着输入转矩的增加而增加,最终到达最大值,随后逐渐下降;保持传动比、输入转速和输入转矩不变,系统传动效率随着液压腔压力的降低而增加,但过低的液压腔压力会使系统无法高效传递动力;保持传动比、液压腔压力和输入转矩不变,系统传动效率随着转速的增加而减小;当输入转速、液压腔压力和输入转矩不变,增大系统传动比,将提高系统的传动效率。     

进气管道结构对单缸发动机动力性能的影响

对发动机的进气过程进行了理论分析,并对进气管道和谐振器的结构参数进行了理论计算。单缸摩托车汽油机的试验结果表明,在某一转速范围内,合理设计进气管道和谐振器的结构,可以有效利用进气惯性和谐振来提高摩托车发动机在该工况下的动力性能,并且在这个转速下,有一最佳管长与之对应。