基于瞬态动力学分析的进气歧管振动响应研究

本文以瞬态动力学理论知识为基础,对某塑料进气歧管进行瞬态动力学分析;仿真分析中,采用发动机全速全负荷工况下的本体时域激励,对进气歧管进行瞬态动力学分析,计算进气歧管谐振腔与节流阀体表面的振动加速度。分析结果表明仿真结果与试验结果基本一致;仿真结果为发动机典型零部件的NVH分析提供了技术支持与理论依据,也为后续振动疲劳分析提供相应的数据支持。     

球轴承刚度对涡轮增压器瞬态响应的影响

在载荷的作用下,角接触球轴承的接触角会产生变化,从而影响轴承支撑刚度。针对某型号车用混合陶瓷球轴承涡轮增压器,建立考虑密封结构及叶顶间隙气流激振的涡轮增压器混合陶瓷球轴承-转子系统动力学模型,在加速和减速两种工作状态下,分析考虑轴承载荷作用时转子系统的瞬态响应规律。结果表明:轴承载荷作用使轴承支撑刚度减小时,压气机质心振幅变化小且有增有减,涡轮质心振幅均增加。在涡轮增压器混合陶瓷球轴承-转子系统设计参数许可范围内,轴承载荷变化使接触角变化、轴承刚度变化,导致涡轮增压器瞬态响应振幅的变化较小。     

加速度对涡轮增压器球轴承-转子系统动力学特性的影响

车用涡轮增压器转子系统具有高速、轻载荷、大柔性、小尺寸、多激励、变工况特点,球轴承涡轮增压器轴承-转子系统转速会在较大范围内频繁变动。针对某型号车用球轴承涡轮增压器,建立考虑了密封结构和气流激振的球轴承涡轮增压器转子动力学模型,分析了不同加(减)速度下的球轴承涡轮增压器转子瞬态响应规律,并与该转子系统临界转速、稳态响应及临界转速实验结果进行对比分析,结果表明:球轴承涡轮增压器一阶临界转速随加(减)速度增大而减小,二阶临界转速随加(减)速度增大而增大;加(减)速下的球轴承涡轮增压器转子振幅在临界转速附近随加(减)速度增大而增大,非临界转速范围内变化不大。     

发动机铸铝进气歧管防锈蚀研究

发动机进气歧管材料主要采用铸造铝合金,长时间暴露在潮湿空气中,进气歧管表面常会产生白色锈蚀斑点。本文重点从材质、表面涂覆涂剂、化学氧化处理等方面对进气歧管开展防锈蚀研究,各方案经过144小时中性盐雾试验后对结果进行对比分析,结果显示进气歧管表面浸涂环氧树脂及阳极氧化对铸铝进气歧管防锈是比较有效的措施,从成本、生产工艺考虑最终确定进气歧管阳极氧化为比较理想的耐锈蚀方案。     

大缸径柴油机增压器BPF噪声控制研究

为降低大缸径柴油机增压器BPF噪声，通过试验验证增压器增加消声环、进气空滤包裹吸声棉对BPF噪声的控制效果，结果表明：增压器增加消声环可以有效降低中高负荷工况下的BPF噪声，消声环轴向安装间隙对降噪效果有一定影响，当安装间隙小于流量拓宽槽间隙时，尽管降噪效果最好，但会对降低柴油机进气流量，增加喘振风险，当安装间隙大于流量拓宽槽间隙时，降噪效果并不理想，当两者间隙一致时，既能保证柴油机进气正常，也能有较好的降噪效果；在不影响柴油机进气的前提下，进气空滤包裹吸声棉后，所有工况下的柴油机噪声均有不同程度的降低，主要降低增压器BPF及倍频噪声，对中低频的进气噪声和结构辐射噪声也有一定的衰减作用。研究结果可为大缸径柴油机降噪设计提供参考。     

发动机可变长度进气歧管的设计与优化

本文叙述了一款自然吸气发动机可变长度进气歧管的设计及优化工作。对现在进气歧管方案中存在的性能问题提出了两级可变长度进行优化。利用GT-power软件探究了进气歧管长度、管径变化对该发动机的影响,并确定了可变长度进气歧管主要参数。在此基础上,提出了4个可变长度进气歧管结构方案。对各方案进行了发动机一维性能模拟计算,选出最优方案并进行了台架试验验证。优化后的进气歧管在各转速下均具有较好的动力性。     

宽频消声器在增压发动机进气噪声控制中应用

文章阐述增压发动机进气系统的消声原理,并通过增压发动机进气噪声调音设计的具体案例说明不同消声器的设计及应用的基本方法。首先,利用仿真分析方法计算消声器的传递损失理论值;然后,在测试台架上对样件测试,通过声压级差来进行声学结构调整和优化;最后在实车上验证消声器在整车应用上的效果。实验表明,在进气系统设计1/4波长管可有效的消除涡轮增压器的气流啸叫噪声;多孔宽频消声器可有效地控制涡轮增压器的泄压或气流噪声。     

宽频消声器设计在增压发动机进气噪声控制中的应用

文章阐述增压发动机进气系统的消声原理,并通过增压发动机进气噪声调音设计的具体案例说明不同消声器的设计及应用的基本方法。首先,利用仿真分析方法计算消声器的传递损失理论值;然后,在测试台架上对样件测试,通过声压级差来进行声学结构调整和优化;最后在实车上验证消声器在整车应用上的效果。实验表明,在进气系统设计1/4波长管可有效的消除涡轮增压器的气流啸叫噪声;多孔宽频消声器可有效地控制涡轮增压器的泄压或气流噪声。     

发动机高压涡轮模拟转子设计技术研究

电通过对某型高压压气机转子平衡工装(模拟件)设计研究,对这类工装的设计方法做了一些探讨。在充分利用三维建模软件UG的情况下,详细介绍了同时满足技术要求规定的质量、重心、转动惯量的计算方法。合理设计模拟转子结构,保证工装制造精度,采用悬挂旋转法测量模拟转子的转动惯量,确定质心位置,最终通过模拟转子的质量、质心、转动惯量的调试,使模拟涡轮转子的结构、性能等能够满足某发动机平衡用。     

汽车塑料进气歧管焊接技术的发展和应用

正汽车轻量化是汽车节能减排的有效手段之一,汽车轻量化的发展使塑料及其复合材料在汽车结构件上得以广泛应用[1,2]。进气歧管是发动机进气系统中的重要部件,其结构是否合理和制造质量的优劣直接影响发动机性能的好坏。传统的金属进气歧管采用铸造工艺生产,随着汽车轻量化越来越受到汽车制造商们的重视,乘用车汽油机用金属进气歧管已经被塑料进气歧管所替代。多年来,在汽车塑料进气歧管的制造方法方面,国内外先后采用     

航空发动机整机动力响应分析及程序设计

航空发动机整机动力响应分析软件的设计思想是将发动机作为三路（静子机匣系统，高压转子系统和低压转子系统）来建立模型，用直接积分法分析发动机整机动力响应。该软件可以分析由于转子不平衡力引起的发动机的稳态响应，还可以分析发动机的瞬态响应，如转子突加不平衡和转子加速时发动机的响应。软件也可以进行发动机局部结构修改后的响应分析及灵敏度分析等。算例分析结果表明，软件的计算时间、精度等均满足设计要求，在目前较多使用的微机上，就可以分析双转子航空发动机的整机动力响应。     

空客飞机A330发动机常见故障分析

以发动机低压燃油活门故障、压气机失速／喘振、发动机熄火、发动机转子卡死、中介齿轮箱径向传动轴花键磨损脱开等故障为对象，结合具体的操作实践，提出了对应故障的告警信号，同时提出了对应的处理策略，为维修人员提供相关策略。     

基于试验设计的发动机进气系统动态优化设计

发动机进气系统噪声是车辆最主要的噪声源之一,对车内噪声影响尤其显著.基于管道声学理论,提出了发动机进气系统噪声仿真方法--无源法;基于四分之一波长管的参数化模型,研究了发动机进气系统动态优化设计方法.应用"无源法",在不具备发动机仿真模型的情况下,通过进气系统声学性能DOE分析,利用响应面法对四分之一波长管的设计参数进行优化,为进气系统声学性能设计提供依据.     

中国大学生方程式赛车进气系统设计与流场分析

根据大学生方程式赛事对赛车发动机进气限流的规定,并结合我校宁远车队往年的参赛经验,对新赛季赛车的进气系统进行设计与优化。利用CATIA软件和UG软件建模和有限元分析、ANSYS软件仿真分析,对进气系统形式及相关部件参数进行选择,并进一步确定进气歧管连接的四管直径和谐振腔的容积这两个参数。同时对进气系统做了结构和力学性能等方面的优化。     

基于试验设计的发动机进气系统动态优化设计

发动机进气系统噪声是车辆最主要的噪声源之一,对车内噪声影响尤其显著。基于管道声学理论,提出了发动机进气系统噪声仿真方法——无源法;基于四分之一波长管的参数化模型,研究了发动机进气系统动态优化设计方法。应用“无源法”,在不具备发动机仿真模型的情况下,通过进气系统声学性能DOE分析,利用响应面法对四分之一波长管的设计参数进行优化,为进气系统声学性能设计提供依据。     

排气歧管热变形问题研究

随着排放法规的逐步加严,发动机排气温度也逐渐升高,某发动机排气歧管采用了高镍奥氏体球铁,试验后发现难拆卸问题。通过对失效件的检测分析发现靠近排气歧管出口的两缸法兰相互收缩较为严重,正对排气歧管出口的进气法兰还发生了扭转变形。通过CAE分析方法确认了排气歧管进气法兰收缩问题是由于材料高温蠕变导致的。通过试验验证的方法,确认了排气歧管结构优化方案能减小进气法兰收缩变形,能解决难拆卸问题。     

V2500发动机喘振机理和试车处理措施探究

发动机喘振是气流沿压气机油线方向发生的低频率、高振幅的振荡现象。这种低频高振荡幅的气流是一种很大的激振力来源,它会导致发动机机件的强烈机械振动和热端超温,并在很短的时间内造成机件的严重损坏,所以在任何状态下都不允许压气机进入喘振区工作。本文基于喘振的发生机理,给出了应对喘振的一些对策,并对发动机在试车时发生喘振的处理措施进行探究。     

与瞬态温度场有关的整机振动故障分析

针对某双转子航空发动机的整机振动故障进行计算分析和试验研究,认为该振动故障与发动机试验时的瞬态温度场有关.在发动机加速试验过程中,各转子之间或转子与静子之间,由于瞬态温度场的差异,造成在转动件与转动件或转动件与静子件之间最小间隙处出现"硬碰硬"的碰磨现象,致使加大转子的动力响应.该研究结果可用于诊断和控制与瞬态温度场有关的转子与转子或转子与静子之间碰磨引起的振动故障.     

引入声全息技术的发动机噪声源识别试验研究

针对某型3缸汽油发动机运用声全息技术进行发动机噪声源识别。首先在台架上对发动机进行1m声压级瞬态测试,由此确认进气侧的噪声辐射最大。然后在进气侧进行声全息试验,通过分析声压云图和噪声频谱,识别出该发动机进气侧的主要噪声源位于发电机处,噪声峰值频带为1 000 Hz~2 500 Hz。为了确定噪声源具体位置,结合近场声压法和表面振动法,在声全息识别出的主要噪声源位置进行补测试验,发现发电机的振动和近场噪声峰值频带均与1 000 Hz~2 500 Hz重合,由此可以确定该发动机进气侧的主要噪声源是发电机。综合运用声全息技术和传统的噪声源识别方法对发动机进行噪声源识别试验,不仅可以提高传统识别方法的效率,还可以弥补声全息技术精度不高的缺陷。     

基于频响函数反演法的涡轮增压器基础激励辨识

发动机运转时涡轮增压器轴承座处的振动响应用常规方法是不可测量的。使用频响函数反演法,通过测量涡轮增压器压缩室外壳的可测量点的振动响应,可以利用频响函数反演得到轴承座的响应,从而为涡轮增压器的转子动力学研究提供了基础激励。通过自由悬挂实验和振动台实验,证实频响函数反演法是有效可行的。最后,分析了影响精度的因素。