发动机飞轮的设计方法研究

本文从飞轮的基本结构入手,研究了各种发动机飞轮接口尺寸规格,探讨了在设计过程中对飞轮材料的选用及对线速度的要求,论述了飞轮惯量的计算方法和其对轴系扭振的影响,介绍了飞轮静不平衡量的计算方法,提出了发动机飞轮的通用设计方法.     

缸间齿轮联动液压发动机结构设计与研究

针对液压自由活塞发动机和液压约束活塞发动机在关键技术和产业化方面出现的问题,创新性地提出了缸间齿轮联动液压发动机的结构原理,在此基础上对作为影响缸间齿轮联动液压发动机整机性能关键部件的缸间齿轮齿条传动机构和液压配流系统进行了结构设计与研究。缸间齿轮齿条传动机构采用正变位直齿圆柱齿轮和标准齿条无侧隙啮合传动,通过合理选择几何参数和强度校核,其能够支持发动机正常稳定运转;设计了一种往复柱塞泵用转套式配流系统,能够实现单向吸油和泵油,完成动力输出,且容积效率高、结构紧凑,相较于传统阀配流往复柱塞泵配流结构优势明显。缸间齿轮联动液压发动机的结构设计与研究为随后的整机性能研究、仿真优化和样机试制提供了参考依据。     

基于Excite的双质量飞轮仿真分析

讨论了双质量飞轮的结构及工作原理,分析了双质量飞轮降低变速箱输入轴扭转振动的理论基础;然后在Excite多体动力学软件中建立了带有双质量飞轮的发动机轴系仿真分析模型,并进行了仿真分析;最后,通过比较仿真结果与试验结果,发现双质量飞轮不仅能有效降低输入变速箱的转速波动,还能提高汽车舒适性,降低曲轴前段的扭转振动。     

三缸机传动系扭振试验研究和仿真分析

动力总成的传动系统扭振问题一直是汽车噪声、振动和声振粗糙度(noise,vibration and harshness,简称NVH)领域研究的热点和难点,针对某型三缸机中型多用途汽车(multi-purpose vehicles,简称MPV)高挡位低转速加速时车内振动和噪声问题,基于半消声室转鼓客观测试试验,运用传递路径分析方法,建立了传动系路径激励的识别方法。针对该三缸机动力总成,建立六自由度三缸机传动系扭振集总参数动力学模型,利用Matlab-Simulink软件进行仿真分析,实现了传动系扭振的准确预测和传动系扭振关键参数的分析。研究发现,传动系扭振受到发动机燃烧扭矩、发动机转速、传动系转动惯量和扭转刚度的影响显著,提出的传动系扭振前期开发策略为整车NVH性能的开发奠定了基础。     

基于形状约束的双质量飞轮设计理论研究

针对汽车双质量飞轮在低转矩小扭转角应具有柔性和高扭矩大扭转角应具有高反抗转矩的要求,结合产品研发的工程设计,对周向短弹簧双质量飞轮实现连续变刚度的设计目标进行研究与实践,创造性地提出通过改变初级飞轮内侧接触型线以构成形状约束,对构成形状约束曲线进行分析、比较,提出曲线的选择原则。构建基于形状约束的双质量飞轮转矩特性的分析模型,用仿真计算结果与试验进行对比。分析扭转刚度k1及k2对传动系一、二阶共振转速的影响,获得了k2对一阶共振转速影响不敏感、对二阶共振转速的影响明显的结论。在小扭转角条件下减小k1可使一阶共振转速远离怠速转速,对共振完全被隔离是有利的。对基于形状约束双质量飞轮所具有的扭转刚度及共振转速的力学特性进行实例分析,表明连续变刚度非线性扭矩特性具有优势,并能以简单的结构形式,实现兼顾转矩、刚度及隔振的设计期望。     

基于有限元的发动机齿圈与飞轮强度分析

针对发动机齿圈及飞轮结构,采用有限元分析方法,考虑结构接触非线性问题对结构受力进行分析。得到发动机齿圈及飞轮的应力分布,通过疲劳计算验证齿圈及飞轮强度符合设计要求。     

车用汽油机停缸时循环功耗研究

发动机停缸时,不同的停缸方案以及采用不同的控制参数所对应的循环功耗和摩擦功耗有较大差别,影响停缸后发动机性能。基于电磁驱动配气机构全柔性化的特点,研究了滞留废气、滞留空气、排气门常开3种停缸状态下的功耗。仿真结果表明,减少停缸循环缸内气体量有利于降低功耗,排气门常开方案功耗随气门升程增加而降低。最后确定了以最小功耗提高经济性和最大功耗改善换挡品质的停缸方案。     

基于柴油机各缸EGR率差异的分缸仿真分析

利用发动机仿真模拟软件,对电控单体泵柴油机的燃烧过程进行数值模拟分析。通过研究电控单体泵柴油机各缸实际EGR(Exhaust Gas Recycling,废气循环)率不均匀的成因以及对柴油机燃烧排放的影响,提出柴油机各缸喷油参数分缸标定的优化方案。经过对喷油量和喷油提前角同时进行分缸标定仿真模拟研究,结果表明,分缸标定能有效地解决因柴油机各缸实际EGR率差异导致的柴油机各缸燃烧不均衡的问题,并能有效降低柴油机尾气中SOOT(碳烟)和NOx(氮氧化物)的排放。     

发动机制造精度与性能关系研究

发动机制造精度的差异会影响发动机压缩比,而压缩比对发动机性能有很大影响。基于发动机零部件的实际配合关系,进行了关键尺寸对压缩比的敏感性分析,推测出由实际制造精度引起的压缩比缸间差异,进而用AVL发动机仿真软件模拟分析了压缩比对性能的影响,建立了从尺寸到性能的Kriging模型,为发动机从制造精度到性能的预测提供了理论分析方法,并为实际制造的尺寸精度控制提供指导。     

切纸机增速增压油缸的设计

针对切纸机压纸机构液压系统的单作用快速增压油缸存在的结构复杂、制造精度要求高、成本高等问题,设计出一种低成本的新型增速增压油缸。     

基于变分模态分解和鲁棒性独立成分分析的内燃机缸盖振动信号分离

针对缸盖振动信号中燃烧信号和活塞敲击信号在时频域混叠严重难以分离的问题,用基于VMD和RobustICA的方法分离各独立源信号。通过试验测量内燃机单通道缸盖振动信号,首先对测得的信号进行消除趋势项及滑动平均等预处理,用VMD算法对预处理后的信号进行分解;然后用RobustICA算法提取独立成分,并用组合模态函数法对时域和频域相似性较高的分量成分进行组合;最后结合频谱分析、连续小波变换、相干函数法及倒拖试验对分离得到的结果进行识别验证。研究结果表明：在不同的试验工况下,该方法可以有效地从缸盖振动信号中分离出燃烧信号和活塞敲击信号。     

基于流固耦合柴油机气缸盖温度场的分析

随着柴油机性能的不断强化,气缸盖的传热与热负荷成为一个非常重要的研究方向。首先利用Pro/E软件建立了柴油机气缸盖的几何模型,并对其进行了必要的简化处理;然后利用Hypermesh8.0对气缸盖进行网格划分,利用流固耦合的方法得到三维热边界条件;最后通过ABAQUS软件对柴油机整个冷却系统进行一维冷却计算分析,得出气缸盖火力面的温度场云图。     

基于摩托车发动机动态台架的加速性能研究

简述了摩托车发动机动态测试的重要性。根据摩托车动力学理论,研究了摩托车发动机动态台架的组成结构、控制工作原理、动态试验流程,在动态台架上模拟了摩托车超越加速性能试验,并分析了不同油门变化率时的加速性能和规律。结果表明,加速性能不仅与油门开度有关,还受到油门变化率的影响,一定范围内,油门变化率小的加速性能要好于油门变化率大的加速性能。     

基于多压力变温实验的缸套-活塞环摩擦因数预测研究

为探究内燃机中缸套-活塞环摩擦副在复杂工况下的摩擦因数变化规律,根据实际工况下的温度和压力,使用SRV高温摩擦试验机模拟内燃机系统缸套-活塞环之间的往复式摩擦运动,获得不同温度和压力下的摩擦因数,并测试不同温度下润滑油的黏度。以摩擦接触面温度、载荷和润滑油黏度为输入,摩擦因数为输出,构建BP神经网络预测模型。结果表明,BP神经网络具有较高的预测精度,测试集误差值稳定在1%以内,满足工程精度要求。     

基于 EGR 耦合米勒循环的柴油机排放控制技术

为了提升柴油机应用过程有害废气排放控制的效果,提出基于 EGR 耦合米勒循环的柴油机排放控制技术。以燃油燃烧各阶段为基础,构建柴油机燃烧模型,分别深入分析 EGR 技术与米勒循环技术对废气排放的影响,衡量指标为 EGR 率与米勒度。以废气排放影响分析结果为依据,以排放控制效果最佳为目标,确定 EGR 技术与米勒循环技术的最佳耦合方案,实现柴油机废气排放的最佳控制。实验数据表明,应用 EGR 耦合米勒循环技术后,废气排放量低于实际废气排放量,并低于 EGR 技术与米勒循环技术对应排放量,充分证实了该技术具备较好的排放控制效果,为大气环境保护提供帮助。     

基于CAE的变幅油缸屈曲分析研究

该文首先利用形状系数法、能量计算法和变截面参数加权法得到变截面油缸失稳时的最大临界应力,然后利用CAE有限元分析软件建立了变幅油缸的三维数学模型,并设置相应的求解参数.通过理论计算结果和分析结果的对比,得到可适用于工程实践的计算公式,对今后油缸的设计和稳定性校核有很好的指导意义.     

基于FPGA脉冲计数的瞬时角加速度测量系统

设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)脉冲计数原理的瞬时角加速度测量系统。该系统可以跟踪测量转轴的瞬时角加速度,且能够补偿因编码器原理、工艺和安装偏差产生的周期性非线性系统误差,从而显著提高测量精度。该系统利用FPGA高速并行的特点,采用乒乓流水线采集机制,对磁旋转编码器的输出脉冲进行精确实时测量,在校正过程中通过计算测量波形相对于理论波形的偏差特征值来拟合出补偿系数,实现在测量过程中对瞬时角加速度测量误差的补偿。实验表明：该系统具有高精度和高分辨率,可以有效补偿由旋转编码器波形偏差而导致的瞬时测量误差,提高测试精度。     

生命周期评价与生命周期成本集成方法研究

为了解决生命周期评价与其他经济评价工具集成的问题，针对生命周期评价与生命周期成本的集成方法进行研究，构建了两者的集成框架。从时间边界、物理边界、清单数据、影响评价4个方面对生命周期评价与生命周期成本进行有效集成，获得环境影响与经济影响的重要度关系以及综合效益评价指标。以汽车代用燃料为例，对集成方法进行了验证。     

基于ADAMS的两级液压油缸建模与仿真

介绍了两级液压油缸的结构和工作原理,利用ADAMS软件,通过将两级液压油缸分解成两个单级液压油缸,建立了两级液压油缸动力学仿真模型。以某型号汽车为例,进行了液压起竖系统的仿真。