GDI汽油发动机外特性的试验研究

为了进一步优化GDI发动机的性能,通过发动机台架试验研究了不同转速对GDI发动机的影响。结果表明:在全负荷工况下,随转速增加,GDI发动机的缸内压力峰值和功率增加,最大压力升高率降低;GDI发动机的有效热效率随转速增加先上升后下降,在中等转速(1 500 r/min～4 000 r/min)达到最大扭矩。     

山特维克为GDI发动机定制无缝不锈钢管材

<正>作为汽车心脏的发动机一直都是汽车研发的重中之重,而在环保、经济、动力要求均日益提高的现代社会,对发动机技术的要求也愈发增加。如今,随着中国节能减排政策力度的加强,突破能源环境瓶颈的需求更为迫切。同时,汽车生产商都希望获得体积更小、能效更高的燃油发动机,因此诞生于20世纪的GDI(汽油机缸内直喷,Gasoline Direct Injection)技术逐渐在中国市场受到了瞩目。GDI发动机能提高燃油效率,降能减耗,但对压力的要求也更高。一般而言,GDI发动机的压力至少在20MPa,与传统发动机(通常在5MPa)相差4倍以上。除此以外,甲醇、乙醇的添加也使得燃油腐蚀性增强。如此一来,对材料的要求就更为严苛。只     

缸内直喷发动机燃油喷射系统设计开发

本文介绍了在缸内直喷(GDI)发动机的开发过程中,高压燃油喷射系统及其零部件的结构组成和设计计算,并结合相关技术要求和方案选择,完成了某三缸GDI发动机高压燃油喷射系统的设计。     

燃油直喷燃烧技术及市场发展

燃油直喷燃烧技术发展回顾从1996年起,日本的三菱公司开始了燃油直喷燃烧技术(GDI:GasolineDirectInjection)发动机的开发工作,西门子和雷诺两公司也联手致力将GDI技术应用于雷诺的Megane汽车上。同时,Delphi也宣布将和Orbital发动机制造公司共同投资开发一种火花塞和燃油直喷混合的发动机系统,这个系统只需要一个通往汽缸燃烧室的孔。     

GDI系统喷油器数值模拟研究

采用数值模拟的方法对GDI系统喷油器燃油的流动状况进行了分析,通过设置不同的入口压力条件分析了油嘴内压力、速度、气穴的分布状况,指出了压力对喷油嘴流动状况的影响规律,为GDI系统的燃油喷射压力参数设置提供了参考依据。     

离心式喷嘴雾化特性的数值模拟

采用数值模拟的方法,对航空发动机的燃油喷嘴进行研究,模拟不同情况下喷嘴内部的气液两相的流动状况,得到了流量与压力和喷雾锥角的关系,计算结果和试验数据吻合较好,为离心喷嘴的设计和试验提供了可靠的数值计算模型。     

GDI发动机排气系统性能优化分析

基于发动机模拟仿真软件GT-Power,建立四缸GDI发动机排气系统的仿真模型。通过改变排气道、排气总管、排气歧管等结构的长度、直径等参数并经软件计算,得出发动机在不同排气系统参数下的缸内压力、放热率、尾气排放以及燃油消耗率等,对比分析不同工况下排气系统的结构参数变化对GDI发动机性能的影响。结果表明:选择排气总管直径和长度分别为75、160 mm,排气歧管长度和直径分别为185、44 mm,排气道长度和直径分别为75、49 mm时,发动机的性能最佳。     

柴油机喷嘴结构对喷雾特性影响的耦合模拟研究

高压共轨系统能有效地改善柴油机的喷雾质量,但随着燃油喷射压力的增加,燃油雾化过程变得更加复杂。而喷嘴内部湍流和空穴现象对喷雾雾化有重要的影响,特别是空穴现象。利用同步辐射X射线同轴相衬成像技术准确获得喷嘴几何结构尺寸,建立精确的喷嘴内部流动模型,建立起耦合喷嘴内空穴流动的耦合喷雾模型,分析喷嘴内空穴流动对燃油喷射雾化的影响。利用在高压共轨喷雾试验台架上的高压喷雾试验,验证该喷雾模型的准确性。利用该验证后的喷雾模型直接得到喷嘴结构参数,包括喷孔长径比、喷孔入口圆角半径及喷嘴压力室结构对喷雾特性的影响,得出喷孔入口圆角半径和压力室结构对喷雾的索特平均直径有较大的影响。研究结果为柴油机燃油喷射系统的优化提供了理论依据。     

喷嘴流量控制性能控制

通过某型发动机主燃油喷嘴国产件及进口件的对比试验,鉴定国产某型发动机主燃油喷嘴的喷雾粒度情况,比较其差别,使其完全达到了设计要求,充分满足了发动机工作需要.     

试车台燃油供应系统关键技术研究及应用

试车台是航空发动机型号研制阶段最重要的试验设备之一,其燃油供应系统负责给发动机供应清洁、连续和压力可控的燃油,在发动机试验研究过程中扮演关键角色。现对试车台燃油供应系统的燃油流量测量、压力调节、清洁度控制等关键技术进行了分析和研究,介绍了各种关键技术在典型试车台燃油供应系统设计中的工程应用。     

基于缸内过程模拟的发动机优化设计

针对某GDI发动机的多种设计方案,利用CFD手段模拟了缸内的流动、喷雾、点火燃烧等过程,对流动和燃烧情况进行评估,给出了设计方案的优化选择建议。     

对分层稀薄燃烧GDI发动机缸内浓度场的研究分析

随着我国汽车排放标准及其法规的日益完善,发动机的燃油性也需要不断进步,以更好的应对石油价格整体上涨和资源日益紧张的局面。随着科学技术的不断发展,稀薄燃烧技术已经逐渐成为提高发动机燃油性能的重要手段。鉴于此,本文将对分层稀薄燃烧及其GDI发动机缸内浓度场的相关研究进行重点论述,以供相关人员参考学习。     

生物柴油喷油器参数的匹配优化研究

试验与仿真模拟相结合,利用正交试验设计方法,对喷油器喷孔直径、喷孔数目、喷雾锥角和喷油提前角4个因素进行数值模拟计算,研究多因素匹配对发动机燃用B20生物柴油-柴油混合燃料时扭矩、燃油消耗率和NOX排放量的影响,通过极差分析和方差分析确定因素主次关系,给出相应的最优匹配方案。研究表明,喷孔数目和喷油提前角是影响发动机扭矩和燃油消耗率的显著因素,喷油提前角是影响NOX生成的显著因素。为了更好的满足日益严格的排放法规,同时兼顾发动机动力性和燃油消耗率得出其最优匹配方案为:喷孔直径为0.25mm,喷孔数目为8,喷油提前角为10℃A,喷雾锥角为145°。     

燃油稀释机油对发动机性能的影响

通过发动机台架试验,结合机油样品检测分析,进行燃油稀释的机油对发动机性能的影响研究。结果表明机油被燃油稀释后,发动机摩擦功随燃油稀释率增大而变小,但燃油稀释率增大到一定程度时,摩擦功不再继续降低;燃油稀释率较低时,发动机实际机油消耗变化不明显,但随着稀释率的增大,机油消耗呈现上升趋势,机油压力快速下降。被燃油稀释后,机油粘度降低,活塞漏气量增加。通过分析燃油稀释机油对发动机性能的影响,可以确定燃油稀释率的限值,指导发动机的开发工作。     

一款2.0 L缸内直喷汽油机的燃烧系统设计

基于光学单缸机测试系统、进气道三维流场(3D-PIV)测试装置和定容弹喷雾试验台组成的缸内直喷汽油机燃烧系统可视化开发平台,开发设计出了高性能的进气道,在综合考虑燃烧结构和活塞顶面形状设计布置的基础上,匹配出了优化的喷雾靶点。对所设计的燃烧系统进行了光学单缸机试验和热力学多缸机试验验证。结果表明,进气道组织的高滚流,经燃烧室引导后对喷雾油束有强烈的弯卷作用,极大促进了均质混合气的形成;紧凑型喷雾靶点的设计有效避免了喷雾油束与壁面的碰撞,减少了机油稀释率和起燃工况HC排放;所设计的燃烧系统搭载2.0T GDI发动机实现了86 kW/L、最大扭矩380 N·m、排放较低的性能指标。     

固体火箭冲压发动机试验测控的虚拟仪器实现

在深入分析固体火箭冲压发动机试验参数特点及进气模拟对控制系统要求的基础上,提出发动机温度、压力、流量及推力测量和进气模拟的虚拟仪器实现方案。利用LabVIEW测量与自动化软件开发平台,开发了适用固体火箭冲压发动机试验推力、压力、流量和温度测量的数据采集软件。基于PID控制器开发了温度、压力调节控制软件,能根据试验要求自动地调节空气和燃油的流量,实现进气温度、压力模拟和试验过程控制。     

基于数值模拟优化分析的某型汽油机发动机燃烧系统正向开发

文中主要基于喷雾标定的结果进行发动机缸内燃烧系统的正向开发和优化.在喷雾试验数据的基础上建立了喷雾模型,并利用喷雾模型和发动机相关数据进行了缸内燃烧计算,分析了缸内流场和油气混合情况.分析表明:缸内流场方面,在压缩冲程中不同工况下均形成了非常明显的滚流流场,同时滚流比大小的变化存在明显的"双峰"现象,不同工况下均有燃油...     

航发燃油喷嘴旋流器的加工工艺及测量方法改进

针对某型号航空发动机燃油喷嘴的加工工艺及测量方法改进问题,分析了燃油喷嘴精密零件旋流器的加工工艺与测量方法的改进。通过改进加工工艺,采用车削中心一次装夹完成零件外型及旋流槽的加工,重新设计加工刀具,提高零件的加工精度,有效解决了喷嘴组件的燃油喷雾角度偏离设计值的问题;通过尺寸换算,改变测量尺寸,以测量槽的进出口长度尺寸来代替槽深尺寸,解决了旋流槽深度尺寸测量失真问题;通过对不同设计尺寸特性的零件在不同燃油压力下流量试验的数据分析,优化选择,确定了燃油流量值满足设计期望的喷嘴零件设计特性,解决喷嘴燃油流量偏小及高低压燃油流量不同步问题,对燃油喷嘴的改进提供了重要依据。     

组孔式喷嘴雾化与蒸发特性研究

采用KIVA-3软件对收缩型喷孔、平行型喷孔和扩张型喷孔三种组孔式喷嘴在柴油机缸内条件下的雾化与蒸发特性进行了多参数模拟研究。模拟结果表明,与传统喷嘴相比,三种组孔式喷嘴喷雾空间变大,喷雾贯穿距离更长,燃油蒸发量减少,三种组孔式喷嘴燃油蒸发相差很小。组孔喷雾贯穿距离比单喷孔大,主要是由于组孔式喷嘴的油束碰撞从而使得油滴直径增加所致。与平行型组孔喷嘴相比,收缩型和扩张型组孔喷嘴的燃油分布区域更广。发动机缸内初始压力和初始温度对组孔喷嘴蒸发影响不大。     

柴油/生物柴油混合燃料喷雾特性试验研究

为了揭示柴油/生物柴油混合燃料的喷雾特性,本试验重点研究了生物柴油在不同掺混比下的喷射与雾化性能。试验利用马尔文激光粒径检测仪分别测试了在燃油喷束200mm、300mm、400mm和500mm处的燃油喷雾索特直径(SMD)和粒径累积体积分布情况,同时还利用喷纸试验法对B0、B10、B20、B50和B100燃油喷束的喷雾锥角进行了测试。试验结果表明,随着生物柴油掺混比的增大,混合燃料的喷雾锥角逐渐减小,但燃油喷雾索特直径呈逐步增大的趋势。另外试验还发现,喷射燃油粒径累积体积分布随掺混比的增大向较大粒径方向移动,这表明燃油喷雾中大粒径液滴数量增多,燃油喷雾质量变差。