发动机热管理试验与分析

介绍了发动机热管理试验台架,基于这一台架进行稳态工况试验,得到冷却液放热量和发动机各个系统的摩擦功。建立了发动机热管理系统模型,从冷却系统、润滑系统、发动机本体系统,以及各系统的集成等方面对模型进行了分析。基于发动机热管理试验台架和热管理系统模型,对整车新标欧洲循环测试工况进行了模拟分析。     

小型非道路柴油机前置DOC对DPF被动再生影响的研究

本文分析了DPF(颗粒捕集器)在非道路柴油机排放控制上的重要性,针对小型非道路柴油机的工作特点和排放测试循环,在试验中测试前置DOC(氧化催化器)对DPF被动再生能力的影响。试验表明:前置DOC无论在稳态工况还是瞬态工况,对排气温度的提升均不明显;两种循环均能对NO2的转化率提升20%左右,从而加强了DPF被动再生能力,减缓了实际累碳速度。在瞬态循环以及非道路机械实际工作中,"高转速"占比较大,更大的排气流量不利于NO2的转化率,需要在DOC载体长度以及催化剂涂覆量上进行弥补。     

基于台架标定软件calibrate的优化研究及应用

本文主要通过Calibrate台架自动标定软件,针对发动机需要优化的工况进行工况扫点测试,并通油耗仪针对工况点油耗测试,通过排放测试系统、烟度计等设备针对尾气中的污染物进行测试,找出发动机综合最优点,进行试验验证。较之前手动标定点的结果进行比较,软件优化标定的工况点针对发动机状态更优。台架自动标定软件可大幅提高试验效率和发动机标定工作效率。     

柴油机瞬态性能参数优化研究

柴油机瞬态性能的优劣关乎配套整机的动力性、经济性、排放特性,本文对瞬态工况的燃烧机理进行了探究,结合台架试验对于瞬态工况进行模拟,找出影响瞬态性能的燃烧参数的交互作用、相互作用关系。首次将燃烧分析仪安装在装载机上进行实际验证,对于整车的运行工况全程进行燃烧参数检测、记录,在整车工况进行了全局的优化标定,实现了整车试验与台架试验的交互验证。优化燃烧参数后,每小时油耗降低2.3%;烟度降低20%,更有利于DPF被动再生。装载机整机评价的各个单动作响应性都有不同程度的提升,单失速工况提升2.54%,双失速工况提升8.64%,举升加失速工况提升1.72%。     

汽油机颗粒捕集器的再生试验研究

基于一台1.5 L的涡轮增压汽油发动机,在发动机台架上进行汽油机颗粒捕集器的再生试验,以获得基于温度、氧流量、碳载量的碳颗粒物的再生燃烧速率试验数据。对试验数据进行分析处理,并在发动机台架上以及整车上进行了再生验证试验。结果表明:实际烧碳量与模型烧碳量的偏差精度在30%以内,满足匹配目标要求。     

发动机工况对缸盖低周疲劳影响分析与研究

现有的台架试验工况不能完全验证发动机在整车上的故障,如缸垫处渗水,渗油等。为了在台架上充分验证失效模式,因此需要对冷热冲击工况进行强化,使其变得更为严苛,以此来满足可靠性的要求。试验结果表明在发动机工况转换过程中,通过缩短冷、热水转换时间,控制冷却液的升温速率和降温速率,可以达到强化试验工况的目的。同时也要考虑试验工况变化后对缸盖低周疲劳的影响,本文通过有限元分析的方法对比两种试验工况对缸盖低周疲劳的影响,仿真结果表明强化后的试验工况对缸盖低周疲劳影响非常有限,缸盖鼻梁区和火花塞孔周围无开裂风险。     

柴油发动机排气歧管淌油试验方法研究与应用

柴油发动机在设计开发过程中,由于零件的设计变更,需要进行台架试验对其可靠性进行验证。为验证由于气阀杆油封或动力缸(活塞、活塞环、缸套)等零件的设计变更而引起的对发动机封油能力的影响,本文介绍了一种排气歧管淌油试验方法。在发动机长时间低怠速工况下,通过观察排气歧管机油泄漏的程度以及排查缸盖排气口机油泄漏的来源,以指导相关零件的设计改进。     

小排量赛车冷却系统的优化计算及性能预测

通过发动机台架试验确定了仿真计算的边界条件数据;利用GT-SUITE系列软件建立了大学生方程式赛车冷却系统的计算模型,并首次建立赛车的赛道速度循环工况,通过仿真模拟发动机冷机起动暖机过程及循环工况中发动机温度变化,并对标实车试验进行验证;针对现有赛车冷却系统存在的暖机时间长、停机后发动机出现热浸现象、发动机工作温度过低等问题,从散热器、水泵、节温器三方面开展优化,并对其结果进行性能预测。结果表明,优化后的冷却系统可使发动机处于最佳工作温度附近,怠速暖机时间减少16%,停机后未出现热浸现象,耐久赛油耗降低1.7%。     

单电机式强混合动力车辆控制策略

提出了基于一种新型的单电机、双离合器式强混合动力结构的车辆分层控制系统方案,制定了整车能量管理策略,并研究了车辆行进中启动发动机过程的动态协调控制方法。通过自行开发的前向仿真系统对能量管理策略进行了验证,在NEDC循环工况下等效百公里油耗降低了34%。同时通过动态台架试验,对车辆行进中启动发动机的动态协调控制策略进行了验证。     

适用国六RDE排放的水冷排气歧管开发

开发了一款适用于国六RDE排放法规的水冷排气歧管,并通过热气台架、发动机台架测试验证了水冷排气歧管的冷却性能及其对发动机性能的贡献。水冷排气歧管可以替代传统燃油加浓措施,降低发动机整个工况排气温度,扩大发动机在过量空气系数边界下的运行区域,提升发动机不加浓工况功率。     

后处理封装总成离线测试装置设计

柴油机后处理封装总成试验是后处理系统开发过程中的重要环节,通常基于发动机台架进行试验。由于发动机台架系统结构复杂,试验成本高,对于批量验证或批量生产后的后处理样件,往往需要耗费较多资源,并且试验过程的一致性难以保证。针对这些问题,设计了一种后处理封装总成离线测试装置。通过模拟产生发动机特定工况下的尾气,用来进行后处理封装总成的性能试验,试验系统由控制单元、进气系统、硝基甲烷喷射系统、混合器及熄焰装置、尿素喷射系统、背压调节装置、测试装置、尾气处理装置、进气流量计、NOx传感器及温度传感器等组成,一套装置可以覆盖不同排量“国六”后处理催化消音器试验,避免发动机一致性对试验结果产生的影响。通过进行氮氧转化效率测试和世界统一稳态标准测试循环（WHSC）测试,并与发动机台架测控系统试验结果进行对比。试验结果表明,该装置可以有效模拟发动机实际运行状态,并具有较好的一致性。相对发动机台架测控系统,更加灵活、方便、成本低。     

基于ADAMS的叉车变速箱动态特性分析

以某CPC30型叉车变速箱为研究对象,利用三维建模软件SolidWorks建立模型,将其导入ADAMS中并对其前进1挡工况进行动力学仿真分析,得到发动机最大工况下齿轮啮合力的时域图和频域图。通过对比分析,仿真值与理论值基本吻合,验证动力学模型的正确性。利用STEP函数来模拟发动机对叉车变速箱的驱动,采用不同的加载时间,得到各自加载方式下的动态载荷。研究的结果对叉车变速箱传动系统的校核、优化、振动特性以及平稳性等具有一定的指导意义。     

C-WTVC循环下冷热机启动的重型商用车冷却液损失研究

基于AVL实验台架,对一台符合国Ⅵ排放标准的商用重型车开展冷热机启动条件下的瞬态能量流测试,研究该车用发动机在C-WTVC（中国重型商用车瞬态循环）循环工况下冷却液损失变化规律及其对应的影响因素。研究结果表明：冷启动状态下发动机冷却系统调节能力滞后,导致产生更大的冷却液损失;城市循环工况中连续的加减速会造成不必要的冷却液损失;在实际道路循环中,相对于进水温度,出水温度对冷却液损失的影响权重更大;高速循环工况下,冷却液损失占比波动幅度小且在后期稳定在20%附近。以上规律可对重型商用车在瞬态工况下有效降低冷却液损失提供依据。     

基于客户数据的混动车散热器热疲劳性能优化与认证

通过整车路谱采集试验的方法了解油电混合动力车发动机散热器在实际客户使用工况下的性能表现,结合客户实际的行驶数据,推算出混合动力车发动机散热器承受温度冲击的考核目标,并建立了温度冲击台架试验规范,用于对后续产品进行验证。利用DOE方法对散热器进行结构优化,并利用新的试验规范完成了新产品的台架试验认证工作。     

叉车发动机与液力变矩器匹配多目标优化

分析了现有叉车发动机与液力变矩器匹配特性。在拟合叉车发动机与液力变矩器有关特性的基础上,针对叉车不同作业工况,建立了叉车发动机与液力变矩器匹配多目标优化模型及基于层次分析法的综合评价指数函数,通过对液力变矩器有效直径优化,使发动机与液力变矩器得到最佳匹配性能。     

一种具有单泵卸荷功能的叉车液压系统

随着叉车对节能和环保排放要求的不断提高,涡轮增压发动机的使用越来越普遍。针对现有的双泵供油叉车液压系统存在主要问题进行研究,通过在多路阀中设置电磁阀控制卸荷阀,实现单泵卸荷,有效地解决了发动机怠速工况下叉车满载不能起升的问题。     

重型柴油机DOC前温度对NO2生成影响性的研究

本文以某国六高压共轨柴油机器为研究对象,着重阐述对影响柴油氧化催化器(Diesel Oxidation Catalyst, DOC)二氧化氮生成的因素分析,基于柴油机台架稳态测试,进行试验验证,结果表明T4温度和排气流量是影响二氧化氮的重要因素,当T4(DOC前温度)温度不同时对二氧化氮的生成速率也会不同;当排气流量较小时二氧化氮的生成速率高一些,反之当排气流量较大时生成二氧化氮的速率会低一些。通过此次研究提高了对NO₂有效控制提升了载体的被动再生能力,延长了主动再生周期,改善了载体耐久性能。     

转向制动工况下平衡重叉车横向稳定性控制

为了克服实际叉车转向制动作业工况下质心位置的时变和动态行为不确定性导致整车侧倾,改善该工况下叉车的横向动态稳定性,建立了叉车制动转向工况半车动力学模型,以叉车横摆角速度和横向加速度为反馈控制量,设计了叉车主动后轮转向线性二次型调节器,得到最优输出反馈增益矩阵,对转向制动工况下的叉车横向稳定性进行最优控制并进行仿真计算。仿真结果表明,叉车制动性能保持基本不变的情况下,反映叉车横向稳定性的横向加速度和横摆角速度响应得到明显改善。依据欧洲标准EN16203:2012动态稳定性试验方法和要求进行的实车试验结果表明:叉车横向稳定性的指标量-横向加速度、横摆角速度均方根值分别下降了19.2%和23.29%,叉车的横向稳定性得到了有效控制。     

发动机VVT测试不合格的原因分析

VVT发动机相对于传统发动机在油路、正时系统零件等方面有较大的改变,制造过程中需要对VVT性能进行检测。台架测试是性能检测的重要内容,因此可根据其输出台架测试曲线状态来分析VVT发动机不合格原因。通过对VVT系统的分析,找到影响测试曲线的主要因素并且一一进行测量验证,解决发动机VVT系统测试不合格的问题。     

叉车发动机冷却系统优化设计研究

发动机是叉车的核心部件之一,对叉车工作效率、稳定性产生重大影响,发动机在工作过程中需要保持在合理的温度范围内,过高或者过低都会造成发动机工作不正常,冷却系统的应用有效确保了叉车发动机的工作温度,现有的叉车发动机散热器采用串联式组合结构,实际散热效果不理想,为此,采用并联方式,对发动机冷却系统进行优化设计,保证发动机正常工作。