两缸增压中冷柴油机排气压力波动与影响因素研究

两缸柴油机采用360°CA发火间隔角,在工作周期中会出现进气和排气空档角,导致进排气压力波动较大,引起充量系数和涡轮效率的下降。针对某两缸增压中冷柴油机较大的排气压力波动问题,建立了两缸柴油机整机一维模型与排气歧管三维模型,应用一维与三维耦合模拟计算的方法,对发动机在不同转速下一个工作循环的排气管内的气体流动特性、波动规律及排气压力波动的影响因素进行了分析。研究结果表明:在全负荷工况下,发动机转速从1 000~2 200 r/min时,排气压力波动强度由1.82增加到3.56,涡轮效率波动强度由0.12减小到0.02;转速从2 200~4 000 r/min时,排气压力波动强度由3.56减小到1.52,涡轮效率波动强度趋于稳定状态为0.02;排气总管的长度与直径、排气提前角对低转速涡轮效率有显著影响。     

轻型柴油车不同海拔增压器保护试验研究

为提高涡轮增压柴油车的高原适应性,基于INCA标定软件,对柴油车在不同海拔地区的增压器保护进行试验研究。试验结果表明:增压器转速随海拔高度的提高而增加;海拔2 800 m以下增压器保护在各发动机转速下主要受发动机排气温度限制,海拔3 500 m以上,增压器保护受发动机运行的工况影响,即发动机转速在3 000 r/min以下,增压器保护主要受排气温度限制,发动机转速在3 000 r/min以上,增压器保护主要受增压器转速限制。为提高整车在高原地区的动力性,放宽不同海拔外特性喷油量后,测试百公里加速时间和五挡最高车速,结果显示:虽然排气温度不会超限值,但增压器转速超出安全设计值。     

乙醇汽油对发动机排气噪声影响的试验研究

在发动机上试验研究了发动机燃用乙醇汽油燃料对发动机排气噪声的影响。研究结果表明:外特性下排气噪声的变化规律与汽油相同,随转速增加而增大;与汽油(E0)相比,在中、低转速下E10和E10W的排气噪声下降,最大下降6 dB(A()E10,2 000 r/min下),而高转速下排气噪声上升,最大上升5 dB(A()E10和E10W,6 000 r/min下);总体上看,E10W的排气噪声要高于E10。     

数控两级式气动发动机进排气管路系统设计与试验

数控两级式气动发动机是以压缩空气等为动力源,通过其膨胀做功,将压力能转化成机械能的动力装置。进排气管路系统是两级式气动发动机的重要组成部分,直接影响到两级式气动发动机的工作性能及气体消耗率。文中通过某一数控两级式气动发动机进排气管路系统的设计和试验,介绍了该两级式气动发动机的结构特点,分析了最高转速为1 000 r/min时对一、二级汽缸进气管道口径大小的影响,讨论了高频电磁阀最小流通截面和工作频率的要求等,从而确保了对进气量的精准控制,降低了气体消耗率,使两级式气动发动机能够稳定运转,并给出了气动发动机进排气管路系统设计的一般要求、方法和应考虑的问题。     

某MPV排气系统对车内轰鸣声贡献度验证及优化

某MPV排气系统开发过程中,发现三档全油门加速工况发动机转速在1 230 r/min、1 600 r/min附近时,后排座位区域存在明显轰鸣声,为确认排气系统对该问题贡献程度,分别从激励源及传递路径两个方面开展试验分析及验证,并提出排气系统优化方案,优化方案显著降低了该车内轰鸣声,为解决同类问题提供参考。     

LP⁃EGR和电增压协同技术对汽油机性能的影响

在一款采用废气涡轮增压的直喷汽油机上,进行了电动增压器和低压废气再循环(Low pressure exhaust gas recirculation, LP-EGR)技术组合对发动机经济性、NO_x排放特性以及动力性、EGR率瞬态响应特性影响的试验研究。结果表明:电增压工作时,低速外特性EGR率可达到25%,使得1 250～2 000 r/min外特性的燃烧相位提前,油耗相对于电增压不工作时下降8.5%～10%,同时NO_x排放显著降低;而在部分负荷工况下,电增压的泵吸作用使得最大EGR率大于30%,取得了油耗和NO_x排放同时改善的综合效果,且最高油耗下降率可达10.8%;此外电增压工作时,1 500 r/min下负荷从0.2 MPa增大到1.5 MPa的瞬态响应时间缩短2/3;当发动机定转速加大负荷运行时,电增压工作时进气歧管目标EGR率的建立时间可缩短1.3 s,有效优化了发动机加速过程的运转控制参数。     

微型汽车发动机热平衡试验研究与分析

通过对微型汽车全工况的热平衡试验,确定了燃油释放总热量在发动机各部分的热量分配情况。分析了转速为4000r／min时负荷特性和外特性下的热量分配关系,得出了有用功、冷却液带走热量和排气带走热量的变化规律及原因,为冷却系统优化和提高发动机热效率提供了数据支持并指明了方向。     

ECPE有效热效率和燃油消耗率特性仿真

论文介绍了单缸电力约束活塞发动机的结构及工作机理,通过运动学与动力学分析、数值模拟和仿真;得到了试验样机在油门全开、转速为1000r/min-2400r/min时的有效热效率外特性曲线和油门开度为30%-100%、转速为1000r/min-2400r/min时的燃油消耗特性曲线。     

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。     

基于压缩机-支架系统的异常噪声研究

针对某乘用车发动机转速在1 573 r/min,压缩机开启时车内噪声异常的问题,对样车进行试验分析与诊断,对压缩机-支架系统进行仿真分析,提出改进方案并验证改进效果。利用LMS声振信号采集系统采集振动噪声数据,采用频谱分析、阶次追踪等方法,并结合压缩机-支架系统模态仿真结果,确定车内异常噪声是压缩机轴频21阶与压缩机-支架系统3阶模态频率接近发生共振造成的。通过优化支架结构来提高压缩机-支架系统3阶模态频率以此来避免共振,并换装橡胶驱动盘缓和压缩机输入扭矩波动。将改进结构进行整车试验,结果表明：匀速工况空调开启时问题转速下,车内噪声降低了2.5 dB(A);匀加速工况空调开启时发动机转速1 500~1 650 r/min区间,车内噪声无峰值,其余转速空调开启时改进前/后车内噪声基本不变,噪声波动趋势平缓。     

压缩空气/燃油混合动力发动机工作特性的数值模拟

以一种四行程压缩空气/燃油混合动力发动机为研究对象,应用热力学理论建立了它的两种工作模式———四行程压缩空气动力模式和内燃机模式的数学模型,并对两种工作模式的工作特性进行了仿真研究。仿真结果表明,转速在低于1500r/min时,四行程压缩空气动力模式具有良好的经济性和动力性能;转速在1500～3500r/min范围内时,内燃机模式具有良好的经济性和动力性能。故知,四行程压缩空气动力模式适宜在低速、低负荷时运行,而内燃机模式适宜在高速、大负荷时运行。     

Research on effects of key influencing factors upon fuel injection characteristics of the combination electronic unit pump for diesel engines

A numerical model of the combination electronic unit pump (CEUP) fuel injection system was developed in AMESim environment. The effects of five key influencing factors, including cam profile velocity, plunger diameter, length of high pressure fuel pipe, inner diameter of high pressure fuel pipe and nozzle flow rate on injection characteristic parameters, were analyzed by using the developed numerical model. On the basis, a correlation analysis between the influencing factors and injection characteristics was performed by using the design of experiments (DoE) method, and the influences of these factors were quantized accordingly. Relevant results show that both the single influencing factor and the interaction among these factors correlates with the injection characteristics, and the correlation represents a complex law with the cam rotational speed. The effect of plunger diameter on the injection pressure, cycle fuel injection quantity and injection duration is the most obvious, especially at a cam rotational speed of 500 r/min and the correlation coefficient is up to 0.82. The length of high-pressure pipe (HP pipe) has the most obvious influence on the coefficient of fuel feeding at cam rotational speed of 500 r/min and 800 r/min, and the correlation coefficient is negative. Overall, the independent influence of the factors is more significant than the combined influence of various factors. The CEUP fuel injection system is a complicated multi-input multi-output (MIMO) nonlinear system in fact.     

基于转矩优化的双模式混合驱动特性研究

介绍了双模式混合驱动系统的结构和工作模式,研究了双模式混合动力传动装置的转速转矩关系。对发动机转速恒定时的输出特性进行了研究,分析了电力相对分流功率特性。需合理匹配行星机构参数,以降低第1模式电力相对分流功率。建立了以最大输出转矩为目标函数的非线性约束优化模型,对双输入行星变速系统进行优化求解,得到了变速传动装置输出转速从0到最高转速变化时,发动机、电机A和电机B的转速、转矩和功率的变化规律。     

双模式机电复合传动特性

介绍了一种双模式机电复合传动系统的结构及其工作模式,分析了系统的转速关系特性,指出了系统可以通过调节电机转速来优化发动机的工作点。研究了系统的转矩和功率特性,指出了系统的输出转矩是电机转矩和一部分输入转矩比例变换后叠加而成。研究了系统电力相对分流功率,其与行星排参数和双模式传动比有关。第一模式下电力分流功率大小是影响系统性能的重要因素,通过参数匹配设计,可减小电机在第一模式下的功率需求。而电机功率的选择需参考电力相对分流功率在两个模式内的极值情况。     

涡轮式膨胀机正交设计及特性分析

以某涡轮式膨胀机为研究对象,开展影响其性能设计参数的研究。以输出功率、旋转扭矩为性能目标,采用正交设计方法,设计了16组方案,基于Fluent研究了转速等设计参数对涡轮式膨胀机输出性能、内部流场的影响,并借助SPSS(Statistical Product and Service Solutions)对仿真结果进行极差分析。结果表明:压力0.8 MPa、温度270 K、转速3000 r/min时,输出功率最大,约为8.76 kW;压力0.8 MPa、温度300 K、转速1500 r/min时,旋转扭矩最大,约为40.63 N·m。为使性能目标同时达到最优,基于多目标优化设计,在合理的范围内择优选取,选定压力0.8 MPa、转速2250 r/min、温度285 K为最佳方案组合,并通过涡轮式膨胀机测试平台完成实验验证。     

基于ISO 26262标准的电控柴油机扭矩监控策略研究

为了有效限制发动机功能失效时的扭矩输出以使车辆处于安全状态,通过对ISO26262道路车辆功能安全标准中产品研发流程的研究,对发动机扭矩增加进行了危险分析和风险评估,设定了其安全目标,并设计了扭矩监控策略。采用Matlab/Simulink工具链,根据发动机的喷油控制值、轨压和转速建立了实际扭矩计算模型,并根据加速踏板位置和发动机转速冗余信号建立了安全限制扭矩计算模型,用于监控和限制发动机的扭矩输出。模型离线仿真结果及台架试验结果表明,发动机加速的过程中实际扭矩与输出扭矩基本一致,扭矩限制模块故障时该控制策略能准确识别非驾驶员需求的扭矩增加,触发ICO并将发动机设置为跛行回家模式,能准确计算和限制发动机的输出扭矩,满足扭矩的功能安全需求。     

R2S涡轮增压为豪华汽车瘦身

最小排量豪华汽车奔驰S250CDI打破了豪华汽车发动机采用六缸发动机、排量大于3.0L常规,是S级长达60年历史中首次配备四缸柴油机,这台2.2L柴油机与七前速G-Tronic Plus自动变速箱配搭,峰值马力为201bhp(146kW),369 Ib-ft(约合500N·m)的强大扭矩在低至1600r/min时获得.新车从静止加速到96km/h仅需8.2s,极速达到149mph(约合240 km/h),性能并没有因为照顾油耗和排放而受到过多损失.     

The effect of water emulsified fuel on a motorway-bus diesel engine

In this study, the combustion characteristics and durability of a diesel engine using emulsified fuel was investigated. Water was used in oil type emulsified fuel. In order to understand the effect of emulsified fuel in a wide range of engine running conditions, D-13 mode was selected as a test condition, and a durability test was included to understand the long-term effect of water. Combustion pressure in a cylinder, exhaust emissions, specific fuel consumption, sound level and maximum torque were measured. NOx and PM were simultaneously reduced and the specific fuel consumption was increased and decreased at low and high loads, respectively. There was no trouble and any damage on the parts of the cylinder during a 500 hour durability test.     

冷却系统副水箱起泡分析及优化设计

介绍了冷却系统回路原理,测试了发动机通气管和散热器通气管产生气泡的流量,并对其进行了CAE分析,发现发动机转速在3000、5500、6000 r/min时水流量分别为4.918、8.652、9.426 L/min,均大于发动机通气管产生气泡的流量3 L/min,水系统容易产生大量气泡,进而出现水泵穴蚀问题.通过对通气管...