四气门汽油机缸内滚流运动的LDA实验研究

为了研究丰田 8A汽油机缸内气流运动状况 ,将一台Cagiva3 5 0单缸四气门汽油机重新设计改造成为与之相近的且可以进行激光诊断测试的试验样机 ,选取二氧化钛为示踪粒子 ,采用激光多普勒测速法 (LDA)研究了该样机在进气和压缩冲程缸内流场的变化情况 .研究结果发现 ,滚流在进气过程中就开始形成 ,并在实验所能实测的曲轴转角范围内一直保持 ,接近上止点时旋涡虽严重畸变 ,但仍未破碎为小尺度的湍流 .     

四气门柴油机缸内流场LDA实验数据的分析研究

在一台经过改装的105单缸四气门柴油机上,由电机倒拖,使用激光多普勒测速仪（LDA）测量了缸内上部在进气和压缩过程的速度信号,分别使用小波分析法和集总平均法对进气和压缩过程中缸内的流场的平均速度和湍流强度进行了计算比较。小波分析结果中,对不同小波函数及小波分解层数分析结果进行了讨论。结果表明,在进气过程中,各尺度下的湍流强度值均较大,在压缩过程中,湍流强度值减小,使用集总平均法得到的湍流强度值大于小波分析法得到的结果。而且各不同尺度湍流强度变化曲线一致,说明各频段之间能量变化一致。     

四气门柴油机缸内流场的LDA试验研究

在一台经过改装的单缸四气门柴油机上,由电机倒拖,使用LDA测量了缸内上部若干测点的速度信号,使用集总平均法对进气和压缩过程中缸内的流场分析计算了涡流的平均流速和湍流强度。结果表明在压缩过程中,从缸心到缸壁,切向湍流强度值大体相同。在压缩过程的初期和中期,缸内流场的切向速度曲线从缸心到缸壁变化较大,存在尖点;在压缩过程的后期、接近上止点位置时,由于挤流的作用,气缸中心的气体旋转角速度较外围明显增大,气缸中的气体分为燃烧室中心的高速圆柱区域和活塞顶上部的低速环形区域。在单进气道工作方式下,只影响进气和压缩初期的缸内流场。     

二气门汽油机缸内滚流运动湍流特性的LDA试验研究

在一台具有较强滚流比的二气门汽油机上用二维 Ｌ Ｄ Ａ测量了燃烧室内沿气缸直径方向各测点处气流运动的规律。在考虑压缩过程中缸内滚流运动会受到影响的情况下对流场进行的分析表明,压缩过程初期和中期缸内滚流仍存在,只是到了压缩末期滚流才畸变破碎。通过相关分析和谱分析,说明了这一过程的发展变化复杂。作者建议使用有效平均速度的概念来计算湍流的积分长度尺度。     

用PIV方法研究四气门汽油机缸内滚流运动

选取一台Cagiva350单缸四气门汽油机作为试验样机,重新设计了具有透明活塞顶和透明缸套的加长部分,并使之与丰田8A汽油机的基本参数接近,以二氧化钛为示踪粒子,采用激光粒子图像速度法(PIV)研究了该样机在进气和压缩冲程缸内滚流流场的变化情况.研究结果表明,滚流在进气过程中开始形成,逐渐演变成与缸径同大的大尺度旋涡,并在实验所能实测的曲轴转角范围内一直保持,在60°CABTDC时旋涡发生严重畸变,但仍未破碎为小尺度的湍流.     

提高四气门汽油机缸内滚流强度的研究

在四气门汽油机中,运用滚流运动组织快速燃烧过程或混合气分层稀燃过程,都需要提高滚流强度。作者在一台单缸四气门汽油机上,通过 Ｌ Ｄ Ａ 测量,研究了滚流的形成过程,提出了提高滚流强度的机理,并对进气道结构、燃烧室内进气门出口侧壁屏蔽对滚流运动强度的影响进行了初步研究。研究结果表明,在滚流形成过程中,缸内首先出现双涡旋结构,以后演变成为单涡旋结构的滚流运动。增加流经排气门侧的进气气流或抑制直接沿进气门侧缸壁流入气缸的气流,都能提高滚流强度。     

四气门汽油机

本文介绍了日本、原西德、美国等国的四气门汽油机。分析其主要技术指标后认为,这种发动机的升功率高,油耗率低,排放和噪声低,可靠性高。最后指出进一步改进这种发动机的主要方向。     

四气门发动机气缸内气流运动的LDA试验研究

在倒托工况下对四气门发动机气缸内流场进行了实验研究和分析。试验工作是在一台经过改造后的四气门发动机上进行的。采用加长活塞结构及透明活塞顶,利用激光多普勒测速仪（LDA）,分别对气缸轴线以及燃烧 内和气缸上部两条水平直线上的速度分布进行了测量,结果表明：在进气过程中,气缸内产生了双涡结构;在压缩过程初期,由于从进气门流向排气门侧的滚动涡旋逐渐增强,而另一侧的反向涡旋逐渐减弱,形成了单一大尺度的滚动涡流;在压缩过程中后期,滚流经历了加强、衰减、变形和破碎的过程。     

4气门汽油机缸内滚流运动的LDA实验研究

４气门汽油机是车用汽油机主要的发展方向，其缸内空气运动的主要形式划滚流，与传统２气门发动机缸内的涡流运动不同，本用ＬＤＡ在一台单缸４气门汽油机上测量了缸内滚流运动，并借助于多维数值模拟计算了滚流的形成和演变规律，研究了规律的湍流特征。研究指出，滚流形成于压缩过程初期，以后随活塞动得以维持和发展；它在压缩末期衰减，畸变和破碎，使燃烧室内湍流强度显增加。     

四冲程摩托车发动机配气机构的数值分析

本文首先简要地介绍了样条函数数值分析方法，并用FORTRAN77高级语言编制了相应的计算程序。在某100ml摩托车发动机配气凸轮的计量基础上，分析了该发动机的配气凸轮，并根据分析结果，绘制了配气机构全部图纸，根据图纸，计算了进、排气门以及气门(主要是进气门)和活塞的干涉问题。该发动机的试验结果表明，本文所介绍的数值分析方法是成功的，所进行的尺寸链计算也是正确的，并具有推广价值。     

高速4气门直喷柴油机可变进气涡流的研究

根据在压缩末期喷雾油束末端的撞壁速度与涡流速度的相对关系。建立了喷雾油束,燃烧室形状和涡流强度关系的数学模型。计算了某4气门直喷柴油机随转速变化所要求的最佳涡流比;设计了带涡流控制阀的双进气道,在稳流气道试验台上对这些气道的涡流比和流量系数随气道人口面积变化的影响进行了试验。结果发现,在4气门直喷柴油机中,很容易通过关闭一个进气道实现最佳涡流比的调节。     

汽油喷射稀薄混合气的燃烧

本文研究了汽油喷射发动机稀薄混合气燃烧具有重要意义的空燃比、涡流强度、点火时刻、排气再循环和喷油定时等参数对油耗率和循环波动率的影响，并与化油器供油的发动机作对比分析。结果表明，汽油喷射可燃用更稀薄的混合气，指出在影响汽油喷射燃烧的三个主要因素中，以涡流的影响最大，空燃比次之，喷油定时在上止点前５０°ＣＡ到后１０°ＣＡ之间时对燃烧的影响相对较小。     

发动机顶置凸轮轴配气机构动力学分析

建立了发动机顶置凸轮轴配气机构的动力学分析模型,用Visual C V 6.0语言编制了顶置配气机构单质量动力学分析程序,对471Q型发动机配气机构单气门机构进行了动力学分析,结果表明,所得计算结果和实际情况比较吻合,为进一步优化设计奠定了基础。     

四气门发动机缸内空气运动的试验和多维数值模拟计算

在倒拖工况下对一台四气门火花点火式发动机缸内流场进行了试验研究。试验采用加长活塞结构及透明活塞顶,利用激光多普勒测速仪（ＬＤＡ）,对气缸轴线的速度分布进行了测量。结果表明：在进气过程中,气缸内产生了双涡结构;在压缩过程初期,由于从进气门经过排气门流入气缸的气流产生的涡旋逐渐增强,而从进气门侧缸壁直接流入气缸的气流形成的反向涡旋逐渐减弱,最后演变成了单一大尺度的滚动涡流;在压缩过程中后期,滚流经历了发展、衰减、畸变和破碎的过程。为了进一步理解滚流形成、发展及演变过程,对缸内流动过程进行了多维数值模拟计算,计算结果与实测分析结果基本一致     

四气门发动机单气门工作时缸内斜轴涡流的稳态测量研究

在稳流气道试验台上研究了 376四气门汽油机一进气门开、另一进气门全闭条件下的斜轴涡流特性 ,发现斜轴涡流倾角在进气过程初期很快跃升到近 90°,之后渐渐回落 ;在进气过程中期之后 ,其倾角稳定于 4 1°左右。这为解决四气门汽油机低转速时燃烧恶化问题提供了重要的理论依据     

车用乙醇汽油对电喷汽油机性能影响的实验研究

在电控汽油机参数未作任何调整的情况下,实验研究了汽油机燃用乙醇汽油对发动机经济性和动力性的影响。研究表明：电控汽油机改燃乙醇汽油后,部分负荷时汽油机的功率和转矩有所降低,但全负荷时汽油机的动力输出不变;与普通汽油相比,乙醇汽油的燃油消耗率增加5％～10％,而且汽油机的经济区范围变窄;但能耗率会有所改善,在怠速工况下,乙醇汽油会降低汽油机的CO、HC和NOx排放;乙醇汽油对汽油机性能的影响与空燃比控制策略有关。     

柴油机下置式凸轮配气机构动力学分析

针对下置式凸轮配气机构建立多质量动力学分析模型,以MATLAB软件为平台编制了下置式凸轮轴配气机构动力学分析程序,对6V150柴油机配气机构进行动力学分析,所得计算结果与实际情况比较吻合,为配气机构进一步优化设计奠定了基础。