天然气发动机进气响应性能优化

天然气发动机进气量由进气管节气门决定,由于节气门与气缸间有一定距离,因此导致实际气缸的进气存在一定延迟,从而影响发动机的进气响应性能。针对这一问题,结合天然气发动机进气系统特性和理想气体状态方程,理论推导气缸实际进气量与设定进气量间的关系。在研究中,利用改变设定进气量的方法来减小气缸实际进气的延迟,从而优化天然气发动机的进气响应性能。     

发动机进气系统结构参数优化设计与试验

为研究进气系统结构参数对发动机动力性的影响,对进气系统的流场分布和流动特性进行了多物理场耦合数值模拟分析。分析了限流阀的进气锥角和扩散锥角对出口处平均速度和平均压力等指标的影响规律;对稳压腔的结构参数进行正交优化设计,据此获得其对各缸流速均匀性的影响规律。结果表明,稳压腔的腔体直径对各缸流速均匀性的影响最明显,而腔体长度的影响相对最小;限流阀对发动机低速工况充气效率的影响较小,而对中高速工况变化趋势的影响较大。对优化后的进气系统进行了发动机台架试验,验证了MOTEC ECU修正的电喷控制策略能有效改善发动机动力性。     

压磁电感式汽车电喷发动机进气压力传感器的研究

为准确检测汽车电喷发动机进气压力,对一种利用Fe基非晶态合金压磁效应实现发动机进气压力检测的方法进行了可行性研究.首先,设计了一种膜片压磁电感式压力传感器,论述了这种传感器的结构、工作原理、输出特性以及主要参数的选择.然后,通过试验,分析了传感器的静态特性以及温度对输出的影响.试验结果表明,文中设计的传感器最大静态误差为1.17%,最大灵敏度为0.737 4 mV/kPa,温度零点漂移为0.936%F·S/℃.另外,传感器结构简单、工作可靠、温度稳定性高,用于检测发动机进气压力是可行的.     

火花点火式发动机进气过程中充气效应及均匀性研究

利用所建立的进气模型，以实测的进气管内气流的速度和压力为边界条件，对火花点工发动机的进气特性进行了数值进行和分析，并对火花点火式发动机的各缸进气瞬态性能进行了分析评估，结果表明所彩的研究方法具有较高的实用价值。     

汽油机进气歧管数值计算方法研究

针对两种数值计算方法（四口全通、三闭一通）影响进气歧管的流场特性和进气均匀性计算结果的问题,分别采用这两种数值计算方法对某四缸汽油机的两款进气歧管进行了CFD计算,分析了两种数值方法获得的进气阻力和进气均匀性计算结果。同时,建立了相应的发动机试验白架,通过分析两款进气歧管对发动机的动力性、经济性及运行平稳性的试验数据来验证数值计算方法的可靠性。研究结果表明：采用“四口全通”和“三三闭一通”这两种数值计算方法获得的进气阻力变化趋势一致,两者都适用于进气阻力仿真分析;两种数值计算方法的进气均匀性计算结果差异很大;“三闭一通”数值计算方法更加适用于进气歧管进气均匀性分析。     

火花点火式发动机进气过程中充气效率及均匀性研究

利用所建立的进气模型，以实测的进气管内气流的速度和压力为边界条件，对火花点火式发动机的进气特性进行了数值计算和分析，并对火花点火式发动机的各缸进气瞬态性能进行了分析评估，结果表明所采用的研究方法具有较高的实用价值。     

汽车发动机进气系统的发展探讨

近些年来,我国的经济发展速度越来越快,人民的生活质量也得到了极大的提升,目前已经基本进入了全民有车的时代,因此汽车行业得以迅猛发展,有关汽车的各项专业技术都在发展中有了不同程度的创新。其中,汽车发动机作为汽车的“心脏”,重要性不言而喻,而为了提高汽车的安全性与动能,我国对汽车发动机技术的研究从未停止。在发动机当中,保障发动机寿命和质量的关键部分就是进气系统,因此我国的汽车工程师都在致力于汽车发动机进气系统的研究。本文中,笔者将通过不同角度的分析,对汽车发动机进气系统的发展进行探讨。     

燃烧室结构对天然气转子发动机燃烧过程的影响

以一台由端面进气汽油转子发动机改装而来的预混天然气转子发动机为研究对象,在FLUENT软件的基础上通过编程实现转子发动机三维网格的偏心运动,并选择合适的湍流模型、燃烧模型以及详细的CHEMKIN化学反应机理,建立基于化学反应动力学的端面进气天然气转子发动机三维动态数值模拟模型。通过与试验数据进行对比和分析,验证模型的可靠性。在此基础上,研究燃烧室结构对端面进气天然气转子发动机的缸内流场、温度场和中间产物浓度场的影响。结果表明,当燃烧室凹坑布置于转子曲面长度方向的前端和转子曲面宽度方向的中心时,燃烧过程同时利用了燃烧室后部的滚流以及燃烧室中部高速流区对火焰的加速作用,缸内整体燃烧速率最大。同时,其缸内压力最大以及中间产物OH的生成量也最大,其压力峰值比中置凹坑燃烧室提高了19.9%,但其NO质量分数仍在0.5%以内。     

微型面包车发动机进气歧管的优化设计

针对微型面包车的工作特点及其对发动机性能的需求,通过优化设计发动机进气歧管,实现发动机最大扭矩点前移、中低速扭矩明显提高的性能优化目标;优化进气歧管设计的方法是:首先由BOOST仿真软件搭建发动机工作过程的一维模型,经过优化计算确定最佳的进气歧管关键参数;然后建立进气歧管内核三维模型,并根据内核的CFD流场分析结果优化内核,以降低进气阻力、提高进气均匀性;完成壳体设计,制作进气歧管快速样件,在基础发动机上试验,考核设计指标.     

天然气汽车专用发动机润滑油研究

天然气作为汽车燃料能显著减少排放污染,并具有良好的经济性,但汽车使用天然气作燃料时,会导致发动机功率下降和严重的早期磨损。为适应发动机使用天然气的特点,专门研究了天然气内燃机润滑机,该润滑油经实验室性能评定、模拟试验、发动机台架试验和汽车道路对比试验。     

NUMERICAL ANALYSIS AND VISUALIZATION OF NATURAL GAS JET WITH MULTI-POINT INJECTION SYSTEM

Aiming at the change in intake air flow caused by the injection of natural gas in intake manifold if one simply replaces the gasoline injector with natural gas injector with the installing position of injector in intake manifold unchanged,and also the reflection of gas toward intake manifold inlet resulted from the impingement between the injected large volumetric natural gas jet and intake valve,an impulsively started natural gas jet injected from a gas injector is characterized as a three-dimensional unsteady compressible viscous turbulent flow,based on which its transient development process is numerically analyzed using general-purpose CFD codes.The predicted velocity vector maps show a vortex,which indicates the occurrence of an unsteady state jet region,is formed downstream of the jet.A schlieren apparatus is utilized to get several groups of visible schlieren photographs of natural gas jets.In the experiment,photographs of natural gas jets taken by a CCD camera are laid in a portrait processor where the shapes,tip penetration distance and injection angles of the gas jets are investigated.Comparisons between predicted results and measurements indicate an excellent agreement between simulations and experimental results.     

微小矩形通道内气体层流换热的数值模拟

在基于贴壁层概念和已经求得的贴壁层内气体热导率变化规律的基础上 ,数值求解了微小矩形通道内气体层流已充分发展时 ,在壁面等热流边界条件下的温度分布和换热 ,得到了矩形微通道在不同截面长宽比 ζ和不同Knudsen数下的量纲一的温度分布和 Nu 值 ,并进行了相应的讨论。     

直动滚子从动件盘形凸轮传动系统磨损的数值仿真

基于离散数学理论和计算机技术提出了一种数值仿真方法,以直动滚子从动件盘式凸轮机构为研究对象,该机构是包括凸轮与滚子外圈外接触摩擦副和滚子内圈与芯轴内接触摩擦副的一个系统,针对光面磨损失效形式,给出了数值仿真模型,提出了具体的算法方案并编写了通用程序,通过算例实现了凸轮传动系统磨损寿命的预测,使磨损应用研究进人产品设计实用化阶段。     

激光制造中载气式同轴送粉粉末流场的数值模拟

应用气固两相流理论对载气式同轴送粉系统中粉末流出送粉喷嘴后的粉末流场进行模拟计算,研究分析粉末流场浓度分布规律及粉末流参数(聚焦焦距和聚焦半径)的变化规律,计算结果与数字粒子图像测速的试验结果吻合较好.结果表明,载气式同轴送粉系统中,送粉喷嘴结构参数一定时,粉末流浓度和粉末流参数受送粉量及送粉气流量的影响.送粉气流量主要影响送粉喷嘴出粉口处粉末流的速度,对粉末流浓度分布和粉末流聚焦参数影响较小;送粉量增加,聚焦点处浓度值增大,粉流聚焦焦点略微下移,焦距处半径增大,聚焦焦深减小.建立粉末流简化物理模型,所建模型对同轴送粉喷嘴的设计和性能优化具有参考价值.     

旋压成形带内筋筒形件的工艺研究及数值模拟

针对旋压成形带内筋筒形件的工艺进行试验研究和数值模拟.依据实际试件的尺寸及成形情况对边界、接触、摩擦以及空间运动等条件进行确定.建立三维有限元数学模型,分析在不同壁厚减薄率和旋轮进给率等工艺参数下内筋的成形情况和应力、应变及旋压力的变化规律.对试件在成形试验时出现的表面剥离、裂纹等缺陷进行预测和初步分析,可提高工作效率并降低研发成本,为进一步深入研究带内筋筒形件旋压工艺的成形机理和变形特点打下了良好基础,为优化工艺参数提供了有效方法和可靠依据.     

发动机零部件磨损量的光谱测量数值分析与试验研究

建立新发展的分析模型,采用适当的数值计算方法,对光谱分析数据进行处理,以得到发动机各零部件在运行过程中的实际磨损量,并将这一技术应用于发动机零部件磨损试验。初步验证了这一技术应用于发动机摩擦、磨损分析、试验研究和运行监测、故障预测诊断的可能性,为今后发动机摩擦、磨损分析、试验研究和运行监测及故障预测、诊断提供了有益的途径。     

某型号注塑机械手的有限元数值分析

应用有限元数值分析软件ANSYS对所设计的某型号注塑机械手进行数值分析。对该机械手做了模态分析、谐响应分析。针对实际工况,分析机械手的瞬态动力响应,指出该机械手设计的薄弱环节,说明减少动力响应的结构改进途径。结果表明,应用ANSYS可较精确地分析机械手上各节点的位移、应力情况,确定机械手的动力特性,为改进机械手受力状况和结构优化设计提供理论依据。     

不同条件下的正交切削温度场的数值分析

建立正交切削加工过程中的传热数学模型,基于Lagrange描述法和有限元法对正交切削的温度场进行数值计算,应用Deform有限元分析软件对不同加工材料、不同切削前角以及不同切削参数下的切削过程进行仿真,得出影响温度场的变化规律.研究结果表明,切削过程的热量主要由材料的塑性变形和切屑与刀具的摩擦产生的,在不改变材料属性的前提下,通过调整切削参数和刀具的形状来降低切削过程的温度,并给出具体刀具前角大小的温度影响分布曲线,为切削加工过程的优化提供参考依据.     

型内孕育硅铁块熔化过程的数值模拟研究

建立了描述硅铁块在型内熔化过程中传输现象的数学模型,在固相、液相和糊状区中的流体流动、热量和溶质传输用统一方程描述,用控制容积差分法耦合求解质量、动量、能量和溶质守恒方程,计算结果与试验结果进行了对比,两者基本一致,表明所建立的数学模型和采用的计算方法能够用于模拟型内孕育硅铁块的熔化过程,实现型内孕育工艺的优化设计。     

APPLICATION OF CIRCUIT SIMULATION IN HARDWARE DESIGN FOR ELECTRONIC CONTROL HIGH PRESSURE COMMON-RAIL FUEL SYSTEM OF DIESEL ENGINE

By means of circuit simulation,hardware of electronic control unit (ECU) of high pressure common-rail electronic control fuel system for diesel engine is designed.According to the system requirements for hardware of ECU,signal-processing circuit of variable reluctance (VR) sensor,filter circuit for input signal,high voltage power circuit and driver and protection circuit of solenoid are simulated as emphases.Difficulties of wide scope of VR sensor output signal,efficiency of high voltage power and reliable and swift driver of solenoid are solved.The results of simulation show that the hardware meets the requirement of the fuel system.At the same time,circuit simulation can greatly increase quality of the design,alleviate design labor and shorten design time.