新型非道路卧式柴油机龙门机体结构的设计与分析

针对非道路卧式柴油机结构特点,分析了现有卧式柴油机隧道式机体存在的技术问题,自主创新设计开发了卧式柴油机龙门机体结构。结合自由模态试验,建立了机体组件有限元分析模型,计算分析了机体结构刚度和强度状况。研究结果表明:新型卧式柴油机龙门机体结构紧凑、润滑油道短、冷却效果好、铸造和加工方便;其低阶固有频率较高,整体刚性较好,各阶模态固有频率均大于500Hz;在计算的预紧工况、最大扭矩工况下第1缸爆发和第2缸爆发3种情况下机体没有出现很高的应力集中现象和较大的变形,计算得到的安全系数均在1.5以上;其结构刚度和强度满足非道路柴油机使用工况要求。     

增压中冷柴油机主轴承润滑特性研究

基于弹性流体动力润滑理论,建立了4缸柴油机主轴承润滑仿真模型,研究了不同转速下内燃机轴瓦与轴承座的弹性变形、轴瓦与轴颈粗糙度对主轴承润滑特性的影响。研究结果表明:5个主轴承膜厚比均大于1,其中第5主轴承峰值油膜压力与其他4个主轴承相比明显偏大,而且存在偏磨现象,润滑相对恶劣;优化后第5主轴承峰值油膜压力平均降低了20%,最小油膜厚度平均增加了25%,摩擦功耗平均降低了43%。     

柴油机螺旋气道结构参数对其流动特性的影响

针对柴油机复杂的螺旋进气道结构,在前期螺旋进气道的参数化设计方法研究的基础上,结合气道稳流模拟试验,建立不同结构的螺旋进气道流动仿真模型。采用计算流体动力学三维模拟的方法研究了螺旋进气道最小截面处的几何形状、螺旋段螺旋半径和螺旋终止角等结构参数对气道流动特性的影响关系。研究结果表明:通过改变螺旋气道最小截面处外侧形状、增大最小截面积和改变螺旋段形状、增大螺旋半径,可增大气道平均流量系数,降低平均涡流比;改变最小截面处内侧形状和改变螺旋段螺旋终止角对气道流动特性的影响较为复杂,不呈现单调变化规律。     

380ZL柴油机增压器选配及优化

为一款处于设计阶段的三缸柴油机匹配合适的废气涡轮增压器并进行优化,以使发动机达到设计要求。使用AVL公司的boost软件计算出匹配所需增压器的参数,以此为依据选取宁波天力公司的JK48增压器与发动机匹配。但模拟结果未满足设计要求。因此,在原增压器基础上模拟调整压气机与涡轮机,模拟结果显示:发动机与调整后的增压器联合运行时能够满足设计要求。模拟调整压气机与涡轮机的方法可为增压器匹配工作提供快速、准确的指导。     

曲轴转速波动对某柴油机正时齿轮系动力学特性的影响

为了研究曲轴转速波动对正时齿轮动力学性能的影响,分别建立曲轴动力学模型与正时齿轮系动力学模型,在测试的基础上,研究了齿轮啮合冲击力随转速波动的变化规律,以及曲轴加装减振器前后的齿轮系冲击力与频域啮合力的变化。研究表明:随着转速的增加,转速的波动幅度增大,齿轮的最大冲击力增大,转速从1 000 r/m到3 000 r/m时,曲轴齿轮所受最大冲击力增大了近5倍。曲轴加装减振器后,各个齿轮冲击力平均减小了60%。曲轴的转速波动是导致该柴油机正时齿轮受到高冲击载荷的主要原因。     

不同海拔地区的增压柴油机性能研究

采用微机化大气模拟测控系统对增压柴油机在不同海拔地区的性能进行了大量的专题试验研究。分析和比较了不同海拔下增压柴油机负荷特性、速度特性、万有特性以及碳烟排放特性。比较了在等过量空气系数下增压柴油机动力性和经济性随大气压力变化的趋势。     

490QBZL柴油机连杆强度与刚度分析

连杆在发动机的运行中起着非常重要的作用,其特殊的工作环境要求其具有很高的刚度和强度。本文针对490QBZL柴油机的连杆,运用I-DEAS软件对其进行静力和模态分析,寻找出了连杆结构强度的薄弱环节,为连杆的优化设计提供了理论依据。     

涡轮增压器压气机内部流场的CFD分析

本文采用三维扫描技术与实体造型软件建立了YJP60系列增压器压气机总成内部流道模型和压气机总成耦合流场网格模型,运用CFD软件FLUENT模拟了增压器压气机总成三维粘性定常流动特性,分析了压气机的内部流动情况,并分别对长短叶片的凹凸面进行了速度场和压力场的计算分析,为该系列增压器的优化设计提供理论依据。     

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。     

基于扭矩的高压共轨柴油机急加/减速控制策略的研究

以高压共轨柴油机为对象,针对急加速和急减速过程的特殊性,结合基于扭矩的控制算法,提出了急加速和急减速过程的扭矩计算扭矩/油量转换和轨压控制策略。利用ETAS公司的INCA5.4标定软件对该控制策略在发动机试验台架上进行了实时监测和标定。结果表明:该控制策略的应用保证了对柴油机急加速和急减速过程的平稳控制,改善了柴油机的响应性能。