挖掘机用柴油机前端轮系设计研究与优化

本文介绍了挖掘机用柴油机前端轮系设计研究与优化的过程和成果,详细介绍了柴油机前端轮系异响的原因分析、设计优化措施及结果.首先,确定风扇皮带轮包角过小和风扇功率消耗过大是导致轮系异响的主要原因.然后,制定设计优化措施,通过增加惰轮来改善风扇皮带轮包角,通过降低挖掘机匹配的风扇功率消耗,使皮带滑移率等技术参数满足设计标准....     

6300型柴油机增压系统的优化研究

应用AVL-BOOST软件对6300型柴油机的增压系统进行了优化研究。通过建立的工作过程仿真模型,计算分析了增压比和排气歧管直径对柴油机性能的影响,为柴油机增压系统的优化设计提供了依据。     

文丘里管废气再循环系统对涡轮增压柴油机性能影响的研究

加装文丘里管的高压废气再循环(Exhaust gas re-circulation,EGR)进气系统,在兼顾柴油机经济性、动力性的前提下,研究该进气系统对NO_x排放的影响。根据一款柴油机的基本结构建立柴油机一维仿真计算模型和燃烧室的三维仿真计算模型。在对模型进行标定和对柴油机原机性能仿真计算的基础上,为进气系统引入文丘里管装置并对其结构参数进行优化设计。应用所建立的一维和三维柴油机模型,对文丘里管EGR系统柴油机的经济性、NO_x和Soot排放特性进行仿真计算研究,并对计算结果进行试验验证。研究结果表明,优化设计的文丘里管EGR系统可使柴油机在欧洲稳态循环(European steady state cycle,ESC)各工况下实现较为理想的EGR率,并在不明显影响柴油机燃油经济性的前提下,使NO_x排放量下降了约28.4%。文丘里管进气系统可以实现较为理想的高压EGR循环,在柴油机ESC工况下(怠速除外)能够达到较为理想的EGR率。     

基于流固耦合仿真的小型轴流风扇优化设计

为了解决某初步设计的轴流吹风机出风口流量较小的问题,本文对轴流风扇了进行优化设计,最终将风扇叶片翼型由NACA4409翼型改为AH79-100C翼型,叶片安装角由30°增大为32.5°,设计叶片后弯角为8°。基于计算流体力学理论,建立了轴流吹风机流场和轴流风扇风道流场的数值计算模型,运用Fluent软件进行流场数值仿真。基于 ANSYS 软件的Workbench平台,利用流固耦合仿真分析方法对优化后的轴流风扇进行结构分析,校核了新风扇的强度。数值仿真结果表明：仿真结果与企业实验测试结果相符,优化后的轴流吹风机出口流量较优化前增加了10.59%,新风扇轴功率满足企业要求,强度也满足设计要求,总体达到了优化目标。     

船舶柴油机燃油系统的建模与仿真研究

对船舶柴油机燃油系统的建模与仿真研究,能提高船舶柴油机模拟器的仿真精度和逼真度。本文以5250系列装箱船舶的柴油机作为研究对象,首先对柴油机燃油系统原理进行了分析,建立船舶燃油系统的数学模型,采用稀疏矩阵运算方法,开发船舶燃油仿真软件。采用VC++6.0和应用仿真支撑系统PROSIMS进行仿真分析,仿真结果表明,本文采用的稀疏矩阵求解计算复杂管网的方法节省了计算时间,提高了轮机模拟器仿真系统的逼真度和仿真精度,适合实时仿真计算。     

柴油机配气机构多体动力学的仿真研究

基于多体系统动力学理论,利用ADAMS建立了车用柴油机配气机构动力学模型,进行了虚拟样机的仿真分析研究.应用刚体和刚柔耦合动力学模型进行了配气机构的运动学和动力学仿真计算对比,分析了配气机构的工作特性.计算结果表明了基于ADAMS进行柴油机配气机构仿真分析研究的可行性.     

高原环境对车辆柴油机冷却系统性能影响分析

高原环境对车辆柴油机影响剧烈,出现了柴油机后燃严重、冷却系统散热不足等问题。本文基于GT-Suite仿真软件建立的某型柴油机工作过程及冷却系统耦合仿真模型,计算分析了大气压力、温度对柴油机本体传热量、风扇质量流量、散热器对流换热系数及散热量的影响规律和原因,结果表明:在额定工况点下,大气压力从100k Pa降至60k Pa时,柴油机本体传热量升高17.5%,风扇质量流量降低12%,空气侧换热系数减小13.1%,散热器散热量减少31.8%;大气温度从0℃升高到35℃时,柴油机本体传热量升高7.5%,风扇质量流量降低2.5%,空气侧换热系数减小1.1%,散热器散热量减少38.1%。     

12V240ZJ柴油机润滑系统仿真分析

根据柴油机润滑系统结构参数和柴油机运行参数及曲轴主轴承、连杆轴承和凸轮轴承各处粗糙度计算出满足各轴承呈流体润滑所需最小油膜厚度.为了保证柴油机润滑油路不产生气阻现象,能对各摩擦副提供足够的润滑油,通过柴油机的结构参数计算出了满足本款柴油机润滑系统的最小安全油压.通过机械液压仿真软件搭建本款柴油机的润滑系统仿真模型,在满足本款柴油机润滑系统中各轴承最小油膜厚度和油路最小安全油压的条件下,通过仿真得出了本款柴油机的最佳机油泵.     

基于计算流体力学汽车冷却风扇优化设计

发动机是汽车的动力源,而冷却风扇是发动机正常工作的重要保证。基于计算流体力学分析方法,对影响冷却风扇性能的结构参数进行分析,对冷却风扇进行优化设计。建立不同轮毂比、叶片数等的三维模型,利用计算流体力学软件FLUENT对模型进行流场分析,选取入口静压、空气流量、有效功率等参数的变化规律进行对比分析,并采用正交分析法分析二者综合作用下冷却风扇结构参数的最优值。选取优化后冷却风扇轮毂比为0.45、风扇叶片10片,采用风洞试验和发动机台架试验对比优化前后冷却风扇性能变化,并对仿真分析的准确性进行验证。结果可知,优化设计后冷却性能变化明显,仿真与试验误差在5%以内,研究方法和结论可以作为设计生产的参考依据。     

某发动机风扇支撑系统的仿真与优化

本文基于有限元方法,结合Abaqus软件,对所设计的矿卡用发动机的风扇支撑系统结构进行仿真计算,在分析结果基础上,进行了结构的优化设计,对比了优化前后结构的模态与强度,优化后系统模态与强度满足要求。     

柴油机风扇电子自动控制装置改进设计

针对柴油机对工作温度要求高、易损坏、寿命短,从而影响生产的情况,对柴油机风扇电子自动控制装置进行了改进设计,采用温度传感器进行水温检测,通过驱动电磁阀来实现对柴油机风扇的起动和停止操作,使柴油机的水温较为恒定,以保证设备的安全运行。     

曲柄连杆机构多刚体动力学仿真方法研究

以ADAMS/Engine为仿真平台,对柴油机不平衡的惯性载荷进行分析,建立其曲柄连杆机构的多刚体系统模型。通过多刚体系统动力学仿真,获取仿真模型的动力学特性数据,实现对柴油机曲柄连杆机构的动力学仿真。本方法为柴油机曲柄连杆机构对机体的激励力的优化设计和有限元分析提供了参考依据,运用多刚体动力学仿真成为对柴油机进行平衡分析和优化设计缩短柴油机研制周期行之有效的方法。     

Psychoacoustic study on contribution of fan noise to engine noise

There are more researches on engine fan noise control focusing on reducing fan noise level through optimizing fan structure,and a lot of research achievements have been obtained.However,researches on the effect of fan noise to engine noise quality are lacking.The influences of the effects of fan structure optimization on the engine noise quality are unclear.Thus,there will be a decline in fan noise level,but the deterioration of engine noise quality.Aiming at the above problems,in consideration of fan structure design and engine noise quality,an innovative method to analyze the contribution of fan noise to engine noise quality using psychoacoustic theory is proposed.The noises of diesel engine installing different cooling fans are measured by using the acoustic pressure method.The experiment results are regarded as analysis samples.The model of sensory pleasantness is used to analyze the sound quality of a diesel engine with different cooling fans.Results show that after installing 10-blade fan in medium diameter the sensory pleasantness at each test point is increased,and the increase is 13.53% on average,which indicate the improvement of the engine noise quality.In order to verify the psychoacoustical analysis,the subjective assessment is carried out.The test result shows the noise quality of engine installed10-blade fan in medium diameter is most superior.1/3 octave frequency spectrum analysis is used to study the reason of the improvement of engine noise quality.It is found that after installing proper cooling fan the sound pressure level below 400 Hz are obviously increased,the frequency assignment and spectral envelope are more reasonable and a proper cooling fan can optimize the spectrum structure of the engine noise.The psychoacoustic study is applied in the contribution of fan noise to engine noise,and the idea of engine sound quality improvement through the structure optimization is proposed.     

An investigation on the performance of a Brayton cycle waste heat recovery system for turbocharged diesel engines

A Brayton cycle waste heat recovery (WHR) system for turbocharged diesel engines was proposed and the performance of a diesel engine integrated with the proposed system was investigated. The waste heat recovery system is integrated with the turbocharging system of diesel engines, using the turbocharger compressor as the Brayton cycle compressor. The engine cycle simulation code GT-Suite 7.0 was used to investigate the performance of a diesel engine integrated with the WHR system. A Brayton cycle turbine was designed and its performance was simulated with a through-flow model. The turbocharging system of the original engine was modified and the energy flow distribution between the diesel cycle and the Brayton cycle was optimized. Results show that the fuel economy of the diesel engine can be improved by 2.6% at high engine speed and 4.6% at low engine speed under engine full load operating conditions when equipped with the Brayton cycle WHR system. The influence of turbocharger parameters on the WHR engine performance was invesgated.     

增压中冷柴油机润滑系统优化设计

对某增压中冷柴油机润滑系统关键部位的机油流量、压力与温度进行台架测试;建立该柴油机润滑系统的仿真模型,对润滑系统的流动特性进行仿真分析,试验结果与仿真结果基本一致,验证了仿真模型的准确性。研究表明:该柴油机润滑系统机油泵供给充足,关键摩擦副的流量、压力满足要求,最小油膜厚度明显高于许可值。在满足关键摩擦副润滑要求的前提下,优化了活塞冷却喷嘴尺寸和机油泵流量特性,解决了活塞冷却喷嘴冷却过度的不足。     

车用柴油机高原性能模拟试验及性能提升策略

通过柴油机高原性能模拟试验,分析了柴油机的动力性、经济性随海拔高度的变化规律,以及高原环境对柴油机起动性能和热平衡性能的影响,提出了高原增压、供油系统调整及优化、低气压低温起动、热平衡控制、电控柴油机高原标定等提升车用柴油机高原性能的技术对策,为研究进一步提高柴油机的高原环境适应性提供了参考。     

柴油机动平衡问题的多体系统动力学仿真

如何确定曲柄连杆机构中平衡块的几何形状、质量特性参数以及辅助平衡装置的方案和参数，是柴油机设计人员需要考虑的主要问题之一。将三维CAD软件Pro-E和多体系统（MBS）动力学仿真软件Workingmodel 3D结合起来，建立了单缸柴油机曲柄连杆机构的多体系统动力学分析模型，并用该模型仿真研究了S195柴油机曲柄连杆机构在额定转速下的动平衡问题，为柴油机动平衡问题的分析计算及平衡装置的设计提供了一种新的方法。     

基于多体系统仿真的内燃机曲柄连杆机构动力学分析

为解决如何真实模拟内燃机振动噪声激励载荷的关键技术问题,本文基于多体系统动力学方法,实现了对某型号柴油机曲柄连杆机构的动力学仿真分析,得到了相关载荷参数,为后续内燃机整机噪声分析和预测,提供更为准确的边界条件。     

基奇LabVIEW高压共轨柴油机燃烧过程的建模及仿真

通过对柴油机工作过程中燃烧阶段的分析,应用 LabVIEW 软件建立了高压共轨柴油机稳态建模仿真的燃烧模型。出于快速响应的目的,采用了零维单区燃烧模型。考虑到滞燃期,并且需与双韦伯模型搭配,通过调整模型参数,使其对某型号高压共轨柴油机进行仿真。比较试验和仿真数据表明,燃烧模型满足速度和精度要求,为柴油机稳态建模仿真系统的进一步开发奠定了基础。