滑阀式压缩空气发动机实验研究

为优化气动发动机设计,提高气动发动机的工作性能,在一台由四冲程汽油机改装的二冲程气动发动机上进行了详细的台架试验。提出一个评价气动发动机性能的新指标——气动发动机平均有效压力和缸内平均压力的比值。采用钢、铝和尼龙三种材料制作相同尺寸的配气滑块进行试验,结果表明配气滑块的质量,对气动发动机动力性有影响。对进气持续角为128 °、143 °和156 °的尼龙材料配气滑块进行试验,试验结果表明增大进气持续角可以提高压缩空气的膨胀效率。在三种不同压缩比的状况下进行了气动发动机试验。试验证明在传统内燃机的基础上改装气动发动机时,增大发动机压缩比,会降低压缩空气的膨胀效率。     

配气相位对活塞排气气动发动机性能影响分析

为了提高活塞的做功能力、提高气动发动机的动力性能和经济性能,对活塞排气气动发动机进排气系统进行了建模分析,并基于变质量热力学理论建立了气动发动机的热力循环模型.通过计算仿真不同的进排气开启角、持续角,转速对发动机各个性能影响,分析得出:适当的开启角有利于动力性和经济性的提高,而延迟角使其性能急剧下降;进气持续角过小或过...     

进气相位对三角转子气动发动机性能的影响

分析了三角转子气动发动机的配气系统特点,采用旋转阀式配气机构的工作过程,建立了发动机工作过程的数学模型,在进气压力为0．6MPa的情况下,针对不同的进气提前角和进气持续角对发动机的性能进行了数值仿真。仿真结果表明：进气相位在高速时对气动发动机性能影响大;设置合适的进气提前角对发动机的整体性能有利,且提前角随着发动机的转速的提高而增大;设置最佳的进气持续角对发动机的动力性能有利,且随着转速的提高进气持续角减小。因此在三角转子气动发动机设计工作过程中,需要设置合适的进气提前角和进气持续角,提高三角转子气动发动机的动力性能和经济性能。     

全合成机油黏度对增压发动机性能的影响

为了验证机油的黏度对发动机性能指标的影响,以国产某1.2 L排量增压发动机为例,使用较低黏度的美孚一号0W20 SN级代替原先使用的美孚一号5W30 SN级润滑油进行同一种状态的增压发动机性能对比台架试验。主要进行了净功率试验、机械损失试验、特征点油耗试验、万有特性试验等。结果发现:使用5W30机油的发动机动力性略优于使用0W20机油的发动机,经济性水平相当。因此,为发动机选用合适黏度的机油,能兼顾动力性和经济性。     

汽油改天然气发动机燃烧特性研究

对天然气发动机进行外特性试验,对比天然气发动机在不同进气VVT提前角和天然气与空气不同混合方式下的燃烧特性。实验结果表明,进气道多点喷射方式混合气更均匀,对燃烧更好,经济性更优,进气VVT提前角在20deg时发动机燃烧特性更佳。     

二冲程煤油发动机整机建模与初始点火提前角计算分析

针对二冲程汽油发动机改燃烧航空煤油后,初始点火提前角需重新标定的问题,利用GT-Power对以煤油为燃料的二冲程发动机进行整机建模。通过数值计算分析了转速、负荷、进气压力、进气温度和空燃比对点火提前角的影响,得出除转速和负荷外,进气温度对点火提前角的大小影响明显。针对不同的工况条件,充分考虑动力性而忽略经济性与排放性的前提下,通过计算获取了发动机初始点火提前角;通过仿真数据与实验结果对比验证了其一致性。     

点火提前角的影响因素及其控制

对于现代汽车而言,最佳的点火提前角不仅要保证发动机的动力性和燃油经济性都达到最佳值,还必须保证排放性最好.介绍了点火提前角影响因素,提出了对点火提前角进行控制的方法,从而使发动机的动力性和经济性达到最优.     

进气温度对PFI汽油机性能影响的对标研究

通过发动机对标试验,对一台进气道喷射(PFI)的汽油机进行了外特性试验,研究进气温度对其动力性、经济性和排放的影响。试验结果表明:增加进气温度会降低PFI汽油机的动力性,当进气温度由25℃增加到60℃时,在发动机转速高于4000 r/min区域,外特性平均有效压力的降幅达到了10%。适当提高进气温度会提高PFI汽油机的经济性并优化其排放性能,但进气温度过高后会导致PFI发动机的动力性能和排放性能恶化。     

配气系统参数对压缩空气发动机性能的影响

为了研究配气系统参数对压缩空气发动机性能的影响,使用瞬态分析方法对压缩空气发动机系统建立数学模型,并运用Flowmaster流体软件进行分析,提出增加压缩空气发动机动力性、改善其经济性的途径和方法.研究结果表明,缩短进气阀上、下游管路长度,增加进气阀上游管路通径,可以提高缸内压力;根据进气阀下游管路中气体流动的马赫数,可以确定进气阀下游管路通径对充气质量的影响规律;增大排气阀通径,采用合适的进气提前角,可以提高指示功率;增大缸内压力,提高进气效率,增加指示功率,有助于提高压缩空气发动机动力性和经济性.     

降低非道路用柴油机NOx和PM排放的试验研究

为了改善涡轮增压直喷柴油机的排放性能,试验研究了不同供油提前角、不同喷油器对发动机NOx和颗粒物(PM)排放的影响.试验结果表明,在保持发动机动力性及经济性的情况下,优化匹配这些参数,可以改善发动机的排放性能,使之达到美国环保局第四阶段非道路用柴油机排放标准的要求.     

进气管道结构对单缸发动机动力性能的影响

对发动机的进气过程进行了理论分析,并对进气管道和谐振器的结构参数进行了理论计算。单缸摩托车汽油机的试验结果表明,在某一转速范围内,合理设计进气管道和谐振器的结构,可以有效利用进气惯性和谐振来提高摩托车发动机在该工况下的动力性能,并且在这个转速下,有一最佳管长与之对应。     

气动发动机能量转移系统分析

描述了一台单缸二冲程气动发动机的能量转移系统，利用火用分析法对该系统各个环节的能量使用效率进行了分析。分析结果表明：制备效率和气动发动机的指示效率是造成总能量效率偏低的主要原因；在气动发动机能量转移系统中，应该选择合适的压缩机并采用多级压缩、中间冷却的方式制备压缩空气；采用串联气缸等温膨胀方式多级利用压缩空气，可以提高气动发动机的指示效率；在能量转移系统中，应该采用容积膨胀减压方式减少减压环节的可用能损失；合理利用低温排气的冷量火用可以提高气动发动机能量转移系统的总能量效率。     

柴油机气门导管润滑与密封性研究

针对柴油机气门导管的漏油与磨损问题，设计了高性能粉末冶金材料和三种不同的密封结构，并从理论上对这些结构的流体动力润滑特性进行了分析计算；然后通过对材料改进前后的摩擦磨损试验、不同结构的漏油量对比试验和整机排放试验，证实材料设计和理论计算是合理的，同时也证实气门导管只加工凹槽而不安装密封圈的结构既可以润滑又可以密封．此结构不仅节省密封圈、简化装配工艺．而且减少进入进、排气道的机油量，降低颗粒排放，还减轻了气门副的磨损，从而在实际机型中得到应用。     

径向吸气室对离心压缩机级性能的影响

采用CFD手段对某离心压缩机级性能在轴向和径向两种不同的进气方式下进行了数值模拟,得出了在这两种进气方式下离心压缩机在3种机器马赫数下的级性能。分析了由于径向吸气室引起的叶轮进口流动参数周向分布不均匀而引起的级性能恶化以及叶轮对吸气室内流动的影响,得出了3点结论。     

Effect of palm oil methyl ester and its emulsions on lubricant degradation and engine component wear

This paper presents the results of experimental work carried out to evaluate the effect of palm oil methyl ester also known as palm oil diesel (POD) and its emulsions, as alternative fuels, on unmodified indirect‐injection diesel engine wear and lubricant oil deterioration compared with ordinary diesel (OD). A constant 2500 rpm engine setting at half throttle was maintained throughout the wear debris and lubricant oil analysis period for 20 h for each fuel system. Samples of lubricant oil were collected through a one‐way valve connected to the crankcase sump at intervals of 4 h. The first sample was collected immediately after the engine had warmed up. The same lubricating oil, a conventional SAE 30, was used for all experiments. A multi‐element oil analyser was used to measure metal wear debris and lubricating oil additive depletion for the used lubricating oil. An ISL automatic houillon viscometer (ASTM D 445) and potentiometric titration (ASTM D 2896) were used to measure the viscosity and total base number, respectively. The lubricant oil analysis results for POD, OD, and their emulsions containing 10% water by volume were compared. Very promising results were obtained. The accumulation of metal wear debris in crankcase oil samples was lower with POD and its emulsion compared with the OD fuel. The addition of 10% water (by volume) to POD showed a promising tendency for wear resistance.     

压缩空气动力发动机配气机构的研究

分析了气动发动机配气机构的特点，提出配气相位的设定必须考虑选择合适的膨胀率，以保证发动机动力性与工作效率的协调。对高压进气方式下配气机构的结构进行了研究，提出了两种能满足要求的结构形式，台架试验证明两种形式均能使气动发动机正常工作，其中气门外开式结构具有突出的优点，能更好地满足气动发动机的工作要求。     

全可变气门机构闭环控制试验研究

为进行均质充量压缩燃烧的研究,开发一套进气门升程和相位、排气门升程和相位等4个参数均可独立自由控制的全可变气门机构。同时为研究可变气门技术的控制策略,开发一套全可变气门机构控制策略研究试验平台,包括一台变频调速电动机、液压及润滑系统、全可变气门机构控制单元及其试验管理系统,该平台可在模拟发动机运行的条件下进行气门机构控制策略研究和评价。对可变升程和可变相位闭环控制策略的试验研究结果表明,整套策略可以实现进排气门升程在0～9.7 mm之间、相位在60°范围内连续、快速、稳定的调节,为提高汽油机的效率和实现均质充量压缩燃烧发动机的运行控制奠定了基础。     

Oil Degradation in a Diesel Engine with Dual-Loop Lubricating System

A common lubricating oil sump is used in most modern internal combustion engines for cooling, wear protection, and friction reduction. This requires compromises during base oil and additive selection as a result of differing needs for lubricant performance in engine subsystems. The use of a dual lubricating loop, providing separate oil sumps for the power cylinder and valve train subsystems, was investigated experimentally to determine the effect of system segregation on oil degradation. A small diesel engine was modified, installed in a commercial generator unit, and operated for one oil drain cycle. Oil sampling was tailored to assess base and acid numbers, oxidation, soot concentration, water content, and viscosity changes. The experiment complemented an earlier study that investigated the fuel economy benefits of such a lubricating configuration. These include longer drain intervals for the cylinder head and power cylinder subsystems, improved wear performance for the valve train, and opportunities for alternative material selection during engine design. The experiment demonstrated protection of the valve train subsystem from soot contaminants in the power cylinder. Lower total acid number and oxidation tendency was also observed in the valve train.     

拉瓦尔式燃料流量调节阀流量特性分析

燃料供给的实时、精确调节是冲压发动机技术研究的重点,对提高发动机的效率、改善发动机的工作性能具有重要的意义。为实现冲压发动机气态燃料在高温下流量的精确调节,提出了一种新型的拉瓦尔式燃料流量调节阀,以对流入发动机燃烧室的高温气态燃料进行流量调节。首先,开发了一种用于燃料供应的高温流量调节阀,然后通过采用有限元分析方法,分析了流经主阀阀口的气态燃料速度及压力的分布,从而找出了流量变化规律。研究结果表明,采用拉瓦尔管状阀口的流量调节阀,在不改变阀芯位移量以及一定入口压力条件下,流经阀口的燃料流量保持不变,且与出口压力无关。