发动机增压器隔热罩的设计与仿真

基于柴油机增压器隔热罩故障模式,进行理论分析与仿真,对原结构增压器隔热罩进行模态和应力对比分析,得出当前应用增压器隔热罩存在风险。设计新型的增压器隔热罩,满足轻量化的设计要求,并且经过仿真计算隔热罩应力和模态满足要求。通过对比试验,新型隔热罩振动速度更低,新型增压器隔热罩具备优越性。仿真与测试结果表明,柴油机增压器隔热罩系统质量变化对的测试结果影响较大。     

发动机增压器异响产生机理及解决方法研究

为解决采用涡轮增压器后带来的振动与噪声问题,对急加速过程产生的增压器异响嗒嗒声进行了原理分析,采用LMS Test Lab软件在整车上进行了测试。根据测试结果,利用排除法进行了诊断,确定产生嗒嗒声的部位和根源为执行器;按照管道内消除气体振动原理,在执行器入口处增加了一个稳压腔,同时结合仿真结果,调整了执行器内部的弹簧刚度,经过主观评价和试验测试,嗒嗒声已彻底消除。研究结果表明:急加速时的增压器嗒嗒声是由于执行器入口及发动机排气压力脉动造成的,降低嗒嗒声的最主要方法是减小执行器入口压力脉动。     

基于CAE的某发动机增压器故障分析及优化

某增压直喷发动机在进行发动机台架可靠性试验过程中,涡轮增压器由于中间体和蜗壳连接抱箍松脱造成失效,通过采用CAE仿真分析手段结合试验测试,对涡轮增压器模态和振动分析并进行发动机台架涡轮增压器振动测试,结果表明涡轮增压器中间体抱箍松脱是由于涡轮增压器模态低引起共振造成的。通过对涡轮增压器和排气系统进行优化设计,整改后通过了可靠性试验。     

船用增压器系统模态分析及优化

为提升船用增压器系统的可靠性,以零部件的固有模态属性为基础,利用Abaqus软件对现有某6缸中速柴油机的增压器及相关零部件模型进行仿真模态分析,并通过试验对仿真结果进行校验。结果表明:基于仿真的模态分析满足精度要求,增压器系统一阶模态频率为67.36 Hz,低于设计要求的90 Hz,且转速为1150～1300 r/min时,共振倾向明显。根据仿真模态分析结果提出相应的优化解决方案,通过优化增压器支架结构形式,增加整个增压器及相关零部件的支撑刚度。试验结果表明:增压器系统的一阶模态频率提高到90.8 Hz,避免增压器系统在发动机运行区间内发生共振,提升了柴油机整机的运行可靠性,优化方案满足设计要求。     

FSC赛车小型发动机涡轮增压匹配优化与性能预测

通过涡轮增压来提高FSC赛车的比功率。根据目标功率对涡轮增压器进行选型计算。通过GT-Power软件仿真对FSC赛车用450mL发动机进行了涡轮增压匹配分析。通过GT-Power数值模拟对涡轮增压器压气机尺寸进行优化,以提高增压器的综合效率和响应速度。匹配分析与仿真结果表明,对增压器压气机尺寸进行优化能够有效地改善从市场上挑选的增压器与FSC小型发动机匹配效果。通过匹配增压器并进行优化,赛车的比功率增加了44%。     

某型高海拔瓦斯发电机组增压器匹配仿真计算

经过近20年的研发和应用,我国在气体机领域已取得很大的进步。但是,与国外同排量的气体机相比,国产气体机功率依然存在一定的差距。而且气体机功率会随着海拔的升高而明显降低,而增压技术是提高发动机功率的关键。本文对增压器的匹配计算方法进行了理论分析,并利用AVL-BOOST软件,针对某型高海拔瓦斯发电用气体机增压器进行仿真计算,详细介绍了增压器的理论计算方法。通过建立仿真计算模型,在增压器数字MAP参数、缸头元件组成、点火参数、气源组成及环境条件等方面对气体机各部分元件进行仿真标定,得出不同海拔下的增压器仿真计算结果。对仿真计算结果进行分析,得出增压器基础性能参数,对该参数中不达标的内容进行优化补充仿真计算,最终得出满足使用要求的某型高海拔瓦斯发电用气体机的增压器性能参数。     

面向喘振抑制的涡轮增压器取消进气旁通阀标定策略开发

为了在抑制内燃机增压器喘振的同时达到降低增压器硬件质量与成本的目的,开发了一套基于取消进气旁通阀增压器硬件,通过控制节气门关闭速度抑制喘振的发动机控制策略,并在实车上进行了试验验证,对比了"统一节气门关闭速度"与"优化节气门关闭速度"控制策略对喘振的抑制效果。研究结果表明:取消进气旁通阀,通过优化发动机控制策略,可以有效抑制增压器喘振。     

ZGJ-1型内燃机车增压器故障检测系统

根据内燃机车运用和检修特点研制了内燃机车增压器故障检测系统,该系统能够完成对柴油机和增压器转速、增压器振动、机油压力、涡轮进气温度、增压器空气出口压力6个参数的测量、显示和记录,可实时地对各种异常状态作出诊断并发出指令报警。配套的地面分析软件可对车载数据采集报警装置中的数据进行分析和处理,及时发现问题,保证增压器的可靠运行。     

基于GT-Power的车用柴油机增压器匹配模拟分析

本文对一种现有六缸柴油机进行废气涡轮增压器优化匹配的模拟分析.首先在GT-Power软件中基于基础机发动机模型,建立了增压器模型,并通过仿真结果与试验数据的对比,验证了此模型以及标定方法的可行性.然后通过备选增压器方案给出柴油机性能仿真分析,得出增压器匹配的最佳方案.     

可变喷嘴涡轮增压器与柴油机匹配的数值模拟

利用GT-Power一维仿真软件,建立了J90S固定截面涡轮增压柴油机WD615.50的仿真计算模型,并与试验数据进行对比,验证模型的准确性。在此基础上,将原机的J90S固定截面涡轮增压器改为JK90S可变喷嘴涡轮增压器,建立可变喷嘴涡轮增压柴油机的仿真计算模型,对JK90S与WD615.50柴油机的匹配规律进行数值模拟。数值模拟结果表明:与固定截面涡轮增压器相比,在柴油机低速工况下,通过关小可变喷嘴涡轮增压器喷嘴环叶片的开度,柴油机进气更加充足,功率及转矩稍有增加,经济性有所改善。根据数值模拟结果,确定了最佳喷嘴环叶片开度随柴油机转速及负荷的变化规律。     

超高压共轨系统电控增压器多参数优化匹配

阐明了超高压共轨系统的工作原理,通过AMESim软件建立了电控增压器的仿真模型,利用试验验证了模型准确性,而后在进行参数灵敏度分析的基础上选取了对电控增压器性能影响较为明显的结构参数,并基于数值仿真结合正交设计法优化的方法,以电控增压器增压能力、响应速度以及经济性为目标,对其开展了优化匹配,得到了各结构参数对电控增压器性能的影响权重和最佳参数组合.仿真结果表明:出油孔直径是对电控增压器性能影响权重最大的参数,阀芯位移和阀芯质量次之.最后,基于优化匹配结果试制了电控增压器,并利用超高压共轨系统试验台架开展了电控增压器参数优化前、后性能对比试验.试验结果表明:相比于原参数方案,参数优化后的电控增压器增压能力、响应速度以及经济性均得到提升,其最大增压压力提高了6.9%,,复位时间减少了41.7%,,平均燃油泄漏率降低了30.8%,.     

蜗壳周向流动非均匀性对可调向心涡轮性能的影响

基于蜗壳周向流动不均匀的特性,建立增压器涡轮级全周计算模型,并与试验数据进行对比,验证数值计算结果的有效性.在此基础上,根据试验数据确定边界条件进行三维黏性数值计算,重点探讨蜗壳周向流动非均匀性对可调向心涡轮内部流场的影响.计算结果表明:该增压器蜗壳周向流动的非均匀性导致导叶和叶轮内部的流场分布出现周向不均匀的特性,即导叶入口气流角周向分布变化较大,叶轮各叶片负荷和各通道流量均呈现周向分布不均匀的特点.个别叶片负荷突变,有可能诱发叶片振动,降低涡轮使用寿命.     

改进浮动套设计减轻增压器振动、异声、烧套及漏油

Z12Y190B型柴油机上的20GJ增压器多年来一直存在着振动大和严重漏机油问题,存在着有时增压器发生异声、磨烧浮动套等机件问题,特别在大修柴油机上尤为严重,给柴油机制造和大修及其使用带来极大麻烦。本文分析论述了产生这些问题的原因和实质,提出了综合解决这些问题的理想方案—改进浮动套设计。通过试验和实施,证明这一方案是可行的、有效的。增压器整体振动平均降低了25.4％;浮动套润滑条件获得改善,由浮动套润滑不良而造成的增压器异声、烧套问题也得到了解决。并基本解决了增压器漏油现象。     

车用柴油机增压匹配数值模拟研究

使用VC 和Matlab分别建立了柴油机、涡轮增压器、进排气管及中冷器的数值模型,并编制了涡轮增压器与柴油机的匹配计算程序。应用该程序对某柴油机与某径流式涡轮增压器联合工作过程进行仿真计算,得到柴油机的性能参数及与该增压器的匹配数据,最后通过试验结果对数学模型、增压器与柴油机匹配程序的可行性进行了验证。     

基于有限元的某发动机油底壳的NVH优化分析

针对某发动机在NVH测试中出现的振动问题,以油底壳为研究对象,基于有限元软件分析其固有频率及频响,而后以降低油底壳的振动响应值为目标进行优化设计。根据优化结果设计了新油底壳,其固有频率得到显著提升,油底壳各端面频率响应峰值得到降低,有效改善了油底壳振动性能。经试验验证,优化后的油底壳结构振动速度级减小约7.8 dB,减振降噪效果明显。     

电动增压器不同布置方式对涡轮增压器的影响

通过仿真软件对某型废气涡轮增压柴油机进行建模,在原机模型基础上分别在涡轮压气机前端和后端加装电动增压器,分析增压柴油机满负荷和25%负荷工况下,电动增压器前置和后置对于涡轮增压器稳态性能的影响以及增压柴油机1800 r/min时,通过时间3 s,使柴油机负荷从25%提升至满负荷的瞬态工况下,电动增压器对涡轮增压器瞬态响应的影响。通过研究表明:稳态时,涡轮增压器压比和效率随柴油机负荷降低而下降,加装电动增压器能够提升进气流量和涡轮增压器压比以及涡轮增压器效率;瞬态时,设定工况下,电动增压器有助于改善增压柴油机涡轮增压器瞬态进气流量、压比、效率以及涡轮压气机转速响应差的问题。     

涡轮增压器压气机空气动力学性能设计

根据大量试验研究及技术积累,分析了压气机叶轮进出口速度三角形、压气机结构参数、几何参数等对涡轮增压器压气机空气动力学性能的影响。对现有多款柴油机涡轮增压器压气机的参数进行了分析,总结了各参数的经验设计值。     

涡轮增压器轴向力分析与止推轴承承载力评估

为研究涡轮增压器止推轴承评估及选用方法,利用数值模拟建立某型号涡轮增压器的有限元模型,使用NUMECA软件对涡轮增压器轴向力进行分析,将轴向力结果输入DyRoBeS,计算止推轴承不同油楔面下的油膜厚度,选择承载能力满足要求的止推轴承,并进行压气机性能试验.结果 表明:压比的仿真计算与试验结果基本一致,在低速工况下重合性...     

某柴油机活塞漏气量的分析与优化

针对某柴油发动机台架试验过程中出现的活塞漏气量大问题,排查出是由于两级增压器漏气和第二道气环开口间隙偏大引起。通过仿真方法对第二道气环开口间隙进行分析,计算结果与测试结果基本一致。重新确定开口间隙范围,降低了活塞漏气量。     

基于流固耦合的压气机叶片结构分析

采用弱耦合的方式,通过workbench软件中的MFX-ANSYS/CFX耦合平台对涡轮增压器的压气机结构进行了仿真模拟。得到了在流体作用下压气机叶片的变形与应力分布情况,以及叶片的在不同转速下的各阶固有频率,为压气机的结构优化、控制叶片振动提供了理论依据。