4气门直喷式柴油机两进气道相互干扰的试验研究

为了研究4气门直喷式柴油机两进气道相互干扰的变化规律,在稳流气道试验台上,以一种4气门直喷式柴油机气缸盖为对象,进行了进气道稳流模拟试验。由于两气道之间的相互干扰,两进气道同时开启时的进气涡流较单独一个气道开启时有较大降低。进一步利用热线风速仪测量了4气门柴油机进气门口的三维流场。通过对气门口流速分布及其动量矩流率的分析,发现由于两进气道之间的相互干扰,两进气道同时开启时的进气涡流动量矩流率与两进气道分别单独开启时相比有显的降低,这正是导致两进气道同时开启时进气涡流低于单独气道开启的根本原因。     

4气门直喷柴油机进气道组合和位置对进气涡流的影响

在稳流气道试验台上,对4气门直喷柴油机采用螺旋进气道和切向进气道的不同组合和不同相互位置时,气道的流动特性进行了试验研究。为了上邻气道的进气气流在缸内干涉的程度及其对缸内涡流运动的影响,提出了流量系数损失率和角动量矩损失率的概念。研究结果表明：柴油机采用切向气道在后的气道组合时,涡流比的变化受后面螺旋气道方位的影响较小,相邻气道的进气气流干涉较小。     

柴油机二、四气门进气道流动特性评价指标与对比分析

针对柴油机二,四气门进气系统的特点,通过稳流气道试验测量了二气门和四气门的螺旋气道,切向气道及组合气道的流动特性,讨论了不同组合的进气道和缸内气体流动的特点,提出了评价组合气道流动特性指标的方法。     

四气门柴油机进气道的三维实体造型及流场数值模拟

本文介绍了四气门柴油机双进气道设计的一种现代方法，即应用反向工程技术实现气道三维造型，并应用CFD软件FIRE对其实现气道一气门一气缸内气体三维数值模拟，计算结果与试验结果吻合较好。对气道内气流流动特性进行评价及对比，得出对于单进气道布置以切向布置最佳，因这样能产生相对大的涡流，双进气道因两气流产生干涉，造成少量的流量损失，但却会增强缸内的涡流。     

进气道布置对4气门柴油机进气门口三维流场的影响

在稳流模拟试验台上,利用自行研制的单独进气道,4气门柴油机试验缸盖,气门口三维流速测量装置,用热线风速仪测量了不同进气道布置方案下的进气门口三维流场,揭示了进气道的布置对4气门柴油机进气门口三维流场影响的变化规律。进气道布置角度的变化对4气门柴油机各气道气门口流场产生较大影响,螺旋气道布置角度的变化使螺旋气道的各速度大小,切向速度的分布及切向气道的各速度大小发生较大变化。且升程愈大,变化愈明显,切向气道布置角度的变化对螺旋气道和切向气道的速度大小影响均较大。     

四气门柴油机进气道组合对涡流和流量影响的研究

四气门柴油机进行气道可以选用不同类型的进气道进行组合,如二个螺旋进气道、二个切向进气道或一个切向进气道一个螺旋进气道等。螺旋进气道和切向进气道气门出口处气流分布不同,不同的气道组合对进气涡流影响必然不同。本文介绍了在气道稳流试验台上进行试验研究的结果。     

进气道的布置对四气门柴油机气缸内涡流影响的变化规律

利用测得的四气门柴油机气门口三维流场，分析了进气出口流场产生的气缸内空气动量矩流率，揭示了进气道的布置对四气门柴油机缸内空气动量矩流率影响的变化规律。两进气道布置角度的变化对四气门柴油机缸内空气动量矩流率产生较大影响。螺旋气道布置角度的变化对各气道切向速度绕自身气门轴线及径向速度绕气缸轴线的动量矩流率产生较大影响，且升程愈大，变化愈明显；切向气道布置角度的变化对螺旋气道切向速度绕自身气门轴线的动量矩流率影响较大，对切向气道小升程时的径向速度绕气缸轴线的动矩流率及中、大升程时的切向速度绕自身气门轴线的动量矩流率影响较大。     

四气门汽油机进气道流动特性的稳流试验研究

通过自行研制的稳流气道试验台研究了一台单缸四气门汽油机进气道流动特性及其产生涡流和滚流的能力，分别试验了双气门全开、单气门开和单切向气道三种方案。研究结果发现，该汽油机缸内几乎不存在大尺度涡流，而只存在滚流，当关闭其中一个气门后，会得到较强的涡流，加导气片后，其涡流更强，但流通能力比双进气门全开差。对于滚流比，单进气门比双进气门略有提高，但差别不大。     

四气门柴油机进气道开发

通过采用传统的气道芯盒制作方法和先进的CAD/CAM制作方法相结合的技术,对国内某四气门柴油机进气道进行了设计开发,制作出不同的气道芯盒.气道稳流试验结果表明,CAD/CAM技术制作的气道芯盒与目标气道平均流量系数和涡流比的差别不到1%;稳态计算结果与气道稳流试验结果吻合良好,平均流量系数和涡流比与试验结果偏差在3%左右.研究表明,基于CAD/CAM的气道开发方法与传统气道开发方法相比,更能满足气道开发的要求.     

CA6DL柴油机性能预测研究

主要介绍了计算模型的选取 ,计算边界条件的确定以及相关的试验验证结果。在柴油机方案设计时 ,对涡轮增压系统进行了一维流动计算 ,优化了气门正时 ,并预选了增压器方案。采用已知的同类机型的放热率进行了缸内过程的计算。并对柴油机的性能模拟结果进行了讨论。样机试验后 ,再根据实测示功图来计算放热率 ,从而完善了计算。最终的试验结果表明 ,预测的性能曲线能够反映柴油机性能变化的基本趋势 ,对试验有指导意义。     

4BTAA柴油机螺旋进气道三维数值模拟

以未简化的实际发动机产品气道为研究对象，使用三维流动力学软件完成了气道稳流试验台中气道，气缸流动的三维数值模拟计算，模拟计算的流场显示出了在气道试验台条件下空气流动过程的详细状况，气道性能评价参数(流量系数和气流扭矩)的流动计算结果与气道试验结果吻合较好，研制出的气道已用于达欧Ⅱ排放标准的4BTAA从柴油机中，数值模拟精度表明，气道CFD计算可以为发动机开发中气道设计提供理论依据。     

CA4DC2-12E3型柴油机进气道的试验研究

在CA4DC2-12E3型发动机上,试验研究不同涡流比的进气道对柴油机性能及排放指标的影响.试验结果表明,进气道涡流比减小有利于NOx排放的控制,但也导致了ESC 13工况加权烟度上升.合适的涡流比对满足国Ⅲ排放下的油耗优化提供了基础.     

计算直喷式柴油机螺旋进气道与缸内空气运动的大型微机化程序：IPIC—CFD

建立反映直喷式柴油机进气过程空气运动的三维数值计算模型,修正了标准的ｋ－ε模型以反映可压缩气体的湍流运动。给出确定进气道壁面边界条件、进气门表面边界条件以及进出口开口系统边界条件的计算公式。建立了反映气门运动的粒子阻滞模型、障碍物单元模型以及贴体气门模型,并提出计算粒子阻滞的修正公式。运用网格生成的微分法以及分块技术,构造了螺旋进气道－进气门－气缸在笛卡尔直角坐标系下的三维伪极坐标网格系统和三维直角坐标网格系统。同时根据我国国情,开发了计算进气过程空气运动的大型微机化程序ＩＰＩＣ－ＣＦＤ。     

某柴油机进气门和座圈异常磨损的分析

针对某型号发动机出现的进气门和座圈异常磨损的情况,从各个方面进行分析,重点对材质的匹配以及配气机构的动力学分析2个方面做了分析、探讨,最后给出了改进的思路和方案。经过试验验证,措施有效。     

基于对数螺线的发动机螺旋进气道参数化设计

介绍了发动机螺旋进气道的正向设计方法,提出了新的螺旋进气道设计的关键参数,探索出了一种基于对数螺线的进气道的参数化设计方法,并用该方法通过Pro/E软件建立了参数化的螺旋进气道的三维实体模型,该方法可以大幅度减少设计过程所费周期,显著提高螺旋进气道的设计效率.     

柴油机切向进气道三维几何建模研究

介绍并分析了两种常用的气道几何建模方法及其各自特点,并针对切向进气道,提出了一种比较准确且快捷的气道三维几何建模方法一拉伸合并法,并介绍了其实施步骤。     

内燃机气道性能的评价方法

详细讨论了内燃机气道流动特性的定义、测量技术和评价方法。分析了Ricardo方法与AVL,FEV方法所定义的涡流比和流量系数间的关系,对叶片风速仪和涡流动量计测量所得涡流比进行了比较,并介绍了评判气道综合性能优劣的方法。     

柴油机进气道流动特性试验与数值模拟

用稳流气道试验和计算流体动力学(CFD)流动模拟两种手段对柴油机进气道进行了流动特性参数的测量和计算.对两气门柴油机的单个螺旋气道的试验和模拟数据进行了对比,对四气门柴油机两气道同时开启情况进行了模拟.根据流场信息对模型进行了修改,修改前后模拟结果的比较说明YZ495的气门与气道匹配良好,YZ4102的单螺旋气道多余截面削除后显著提高了涡流比.     

某重型天然气发动机进气门头部失效分析

针对某重型CNG天然气发动机使用过程中发生的进气门头部掉块与断头两类典型失效事故,通过对失效的进气门采取宏观检查、断口分析、原子发射光谱分析、金相分析、硬度检查、扫描电子显微镜(SEM)与能谱仪(EDS)分析,确认了失效机理,查明了进气门发生失效的原因。基于失效分析结果,通过采取整改措施,能够有效阻止失效事故的进一步发展。