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。     

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。     

配气相位对发动机性能的影响

配气机构作为发动机的重要组成部分,其性能好坏对发动机的性能指标有着很重要的影响,理想的配气机构是既具有良好的充气性能,工作可靠性又好。在不改变原有四缸汽油机凸轮型线的基础上,通过优化配气机构的相应参数,通过仿真分析,研究参数变化对发动机功率、油耗、充气效率等发动机性能的影响。     

采用单气门变升程工作模式的发动机经济性能仿真

基于全柔性化的电磁驱动配气技术,提出了单气门变升程工作模式;在考虑驱动机构驱动功耗的基础上对发动机进行了建模和仿真分析。研究结果表明：在发动机中低转速工况下,采用单气门变升程工作模式能够适度增大充气流速,减小泵气损失和配气机构驱动功耗,进而达到改善发动机燃油经济性的目的;且随着发动机转速和负荷的降低,改善幅度呈上升趋势,如发动机转速1000r/min、负荷率40%工况下单气门2.00mm升程运行模式有效燃油消耗率相比原型机减小了12.2%。     

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...     

三维旋转喷射枪喷嘴结构的优化

基于工业油罐清洗对水射流射程远、打击力大和清洗面积大的三大要求,采用计算流体力学数值分析的方法,进行三维旋转喷射枪喷嘴结构的优化。结果表明：收缩角在20°~30°区间段内、长径比在20~3.0区间段内,喷嘴具有最佳的喷射性能。     

1.1L前驱动微型汽车发动机进气歧管开发

应用一维发动机热力学模拟软件对一款1.1升发动机的选气系统进行仿真计算,设计了满足配车要求的发动机进气歧管,确定其结构并制造手工样件,通过试验验证计算结果,从而确定了进气歧管的长度、直径等结构参数.     

无凸轮式配气型线优化设计及发动机性能仿真研究

本文基于AVL-boost建立一维发动机仿真模型,对采用无凸轮式配气型线的发动机整机性能进行数值模拟。仿真结果表明:采用无凸轮式配气型线可以根据不同工况灵活调整气门升程及相位,能够有效降低发动机部分负荷工况下的换气损失,改善发动机的动力性及燃油经济性,为无凸轮式配气机构的控制应用提供了理论依据。     

高压缩比HCNG发动机配气机构仿真研究

为解决某HCNG发动机在高压缩比时回火问题,利用GT-VTRAIN软件建立配气机构的运动学和动力学仿真模型,进行模拟计算。基于组合多项式凸轮型线的数学理论,优化配气机构,重新设计配气相位和凸轮型线。模拟结果表明:新设计配气凸轮丰满系数较高,凸轮未发生与从动件飞脱现象;无气门反跳和二次开启现象;气门弹簧工作正常,未发生弹簧并圈,满足动力学要求;采用0°CA和-10°CA的气门重叠角,解决了发动机进气道回火的问题,压缩比提高到12:1时,仍能保持较高的功率,达到了设计目标。     

膨胀比对活塞式膨胀机工作特性影响的研究

活塞式膨胀机在压缩空气储能领域具有广泛的应用,但是效率低,很大程度上限制了其发展。为改善活塞式膨胀机的工作性能,通过MATLAB建立活塞式膨胀机的仿真模型,通过实验方法验证仿真模型的准确性,以输出功率和效率作为性能指标对活塞式膨胀机进行研究,分析了进气压力、间隙容积、进气持续角对膨胀机输出特性的影响。结果表明：在恒定工况下,随着进气压力的增大,膨胀机的输出功率增大,但效率降低;在稳定的进气压力下,膨胀机存在最优间隙容积与进气持续角;活塞式膨胀机的效率随进气持续角的增大而降低,进气持续角越大膨胀机输出功率随转速的升高下降斜率增大;3 MPa的进气压力下,膨胀比为2.18时膨胀机的效率最佳,进气持续角为90°时膨胀机输出功率最优,在转速为570 r/min时输出功率达最大4.29 kW、效率达到19.6%。为可变膨胀比活塞式膨胀机的设计提供了理论依据。     

柴油机缸套表面微沟槽织构润滑性能仿真分析

针对缸套表面织构微沟槽形貌,建立了缸套-活塞环摩擦副混合润滑理论模型,并采用MATLAB编程计算来分析微沟槽形貌参数对其润滑摩擦性能的影响规律。结果表明：缸套表面微沟槽可以形成很好的油膜压力,有效地改善缸套-活塞环间的润滑状态;随着微沟槽角度的增大,最小膜厚比逐渐增大,其润滑效果也越来越好,综合考虑摩擦润滑性能和机油耗性能情况下,最佳的微沟槽角度为60°。在上止点附近,面积占有率变化Sp对量纲一摩擦力影响较大;在其他区域,面积占有率对摩擦力影响不大;综合考虑油膜厚度与摩擦力,当Sp=0.15时效果最好。随着微沟槽深宽比e的增大,量纲一摩擦力不断增大,当e从0.025增大到0.150时,平均量纲一摩擦力增大了2.3倍,但深宽比过大,润滑效果将会减弱。研究结果认为,最佳深宽比的范围为0.05~0.08。
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基于高能量转换效率的旋转式气动发动机动力学分析

针对目前常用气动发动机能量转换效率低的现状,提出一种新型旋转凸轮活塞式气动发动机结构。根据气动发动机工作原理,针对旋转式气动发动机膨胀容积大,缸内高压气体压力直接推动凸轮活塞旋转对外做功的结构特点,分析缸内气体压力与输出扭矩之间的关系,建立动力学模型,并以此动力学模型为基础,利用Matlab/Simulink软件对该发动机单缸工作过程进行计算机仿真分析。仿真结果表明:旋转式气动发动机具有低速时有效扭矩大,能量转换效率高的优点。     

Investigations on the effect of measurement errors on estimated combustion and performance parameters in HCCI combustion engine

Several parameters derived from heat release analysis are used for combustion diagnostics and control in internal combustion engines. It is important to tune the input parameters used in heat release calculations, in order to get correct estimation of heat release rate. In this study, tuning of input parameters is carried out by using cumulative heat release calculations of cylinder pressure during motoring. This tuning procedure uses offline iterative processing of motoring in-cylinder pressure data. The tuned parameters obtained from this method can also be utilized for online analysis of combustion parameters. Input parameters used in these investigations are intake air temperature, intake air pressure, phasing between the acquired pressure and crank angle position, compression ratio and scaling factor of heat transfer coefficient. Effect of error in these input parameters on estimated combustion and performance parameters like IMEP, combustion phasing, combustion duration, heat release rate, and maximum mean gas temperature are evaluated. The relative importance of measurement error in input parameters and its maximum expected error in the final results is analyzed in a HCCI combustion engine. Results shows that measurement errors in phasing between pressure and crank angle position, compression ratio and inlet air pressure affect estimated combustion and performance parameters significantly.     

一种新型汽车进气道被动式导流翼片

针对自然吸气式发动机,设计了一种新型被动式导流翼片。该翼片安装在节气门后端,用于改善进气道内气流的均匀性。仿真研究结果表明：对于自然吸气式发动机,安装了该翼片的节气门体在常用开度范围内,其后端流场以较小的流量损失换取了涡流比的大幅度提升,且流动更均匀。节气门性能实验和发动机外特性实验结果表明：节气门体后端流场在被动式导流翼片的作用下,基本没有流量损失,且燃烧室内燃烧更加充分、燃油利用率得到一定程度提高。仿真及实验结果表明：被动式导流翼片以低成本和高可靠性,使燃油利用率有一定提升。     

某海洋平台废气涡轮增压中冷柴油机提高性能探究

废气涡轮增压中冷柴油机广泛应用于海上油气开发,在柴油机运行过程中,增压后空气温度下降可以提高进气空气密度,进而提高柴油机功率以及效率。通过现场运行分析发现,随着柴油机功率提高和空冷器换热效率下降,增压空气温度上升,而柴油机低温水出口温度设定为50℃不变,导致了柴油机性能降低。本研究通过理论分析、实验等方式对该柴油机进气温度可变性进行分析研究,寻求最佳进气温度以提高主机燃油效率、降低排气温度及污染物排放。     

基于响应曲面法的煤油发动机气门正时优化

利用基于仿真的响应曲面优化方法,对改型的煤油活塞发动机气门正时多目标优化问题进行了研究。建立了发动机性能仿真模型,以进气/排气正时、点火提前角为优化变量,以提高有效功率和降低燃油消耗率为设计目标进行了响应曲面优化。分析结果表明：相对于原汽油机,改型的煤油机进气门开启时刻要推迟,排气门关闭时刻要迟后,并且要提前一定的点火提前角,以得到最佳的发动机性能;同时,应用响应曲面法可以提升仿真优化的效率。     

小型航空二冲程煤油发动机小负荷试验研究

将1台点燃式二冲程气道喷射汽油机改造为缸内直喷煤油发动机,在3000r/min小负荷工况下进行了点火提前角、喷气结束角、过量空气系数对性能影响的试验研究。结果表明,喷气结束角为50°和80°（上止点前）时,适当增大点火提前角,能使功率增加、油耗降低,但点火提前角不宜过大,否则会造成HC和CO排放量的增加;点火提前角为15°和30°（上止点前）时,适度提前喷气结束时刻,可以使功率增加、油耗和排放降低;另外,偏浓混合气有利于提高功率输出,偏稀混合气有利于降低排放。