二级涡轮增压中冷柴油机变海拔适应性研究

针对某一级增压柴油机在高海拔地区工作时功率大幅下降的问题,基于GT-Power软件建立了二级涡轮增压中冷柴油机的工作过程模型并经试验数据验证;采用所建立的模型预测分析了二级增压柴油机在变海拔条件下的进、排气参数,以及增压中冷等部件的性能参数的变化规律。分析表明:二级增压柴油机具有良好的变海拔适应性。     

穿孔引气管声学特性矩形脉冲法模拟及试验

基于计算流体动力学(CFD)的矩形脉冲法计算消声结构的声学特性。首先,计算单腔穿孔结构的静态传递损失(TL),并研究各结构参数对声学特性的影响规律;之后,采用矩形脉冲法计算无流条件穿孔引气管的传递损失,并与有限元法计算结果相对比,验证其正确性;然后,研究平均流对穿孔引气管传递损失的影响,发现逆向气流使TL峰值略往低频移动,而在幅值上无明显的变化规律;最后,安装穿孔引气管进行整车道路试验。结果表明:无论加速、急加-减速工况下,优化后进气管口噪声均得到明显的衰减;尤其在500~1 600Hz 1/3倍频程带内,"泄气声"成分声压级值降低达18dB(A)左右,总值降低达10.3dB(A)以上,特定频率处消声效果显著。     

基于可调谐激光吸收光谱技术(TLAS)的内燃机排放组分浓度测试技术研究

开展基于可调谐激光吸收光谱(tunable laser absorption spectroscopy,TLAS)的内燃机排放中气体组分浓度检测技术研究。选取NO气体作为试验室静态测试的目标气体,利用可调谐带间级联激光器(interband cascade lasers,ICL)作为探测光源,采用直接探测法及谐波探测法对4种不同浓度的标准NO气体进行测试,结果与标准气真实浓度吻合度较高。直接探测法中,探测相对误差均方根为2.6%,体积浓度的最大绝对误差为18.6×10~(-6),理论探测极限可达2×10~(-6);谐波探测相对误差均方根为1.4%,最大绝对误差为13×10~(-6),理论探测极限可达10~(-7)。数据处理过程中引入温度修正算法,可实现温度波动下的准确测量。同时,对不同流速下的标准气体进行了在线测量,结果表明气体的流动性对测试结果并无影响。本研究表明:TLAS方法动态响应特性好,环境适应性强,可根据瞬态环境参数进行实时修正,可以在复杂的测试环境下实现高精度、高灵敏度瞬态测量。     

柴油机燃用二甲醚-乳化柴油混合燃料的排放试验研究

研究了在柴油机上燃用二甲醚(DME)-乳化柴油混合燃料的排放特性,分析了在乳化柴油中添加DME能降低柴油机废气排放的机理,并且与燃用柴油以及乳化柴油时的排放效果进行了比较。研究结果表明:在乳化柴油中添加10%含量的DME能显著降低NOx和烟度的排放,尤其是在高负荷时,能明显降低HC和CO的排放。与燃用乳化柴油相比,即使在部分负荷时,也不会对NOx排放产生不良的影响。     

进气道生产一致性对汽油机性能影响及设计优化

采用AVL TIPPLEMAN气道稳态试验台对某现生产气道喷射汽油机缸盖气道性能进行批量测试,结果显示该发动机缸盖气道生产一致性较差。选择了其中高中低3种滚流水平缸盖进行发动机性能试验。试验发现,生产偏差造成的滚流差异对性能有较大的影响,低滚流气道有利于该发动机外特性提升。为此进行了进气道性能鲁棒性CFD模拟分析,研究了气道偏移对气道性能的影响,并通过优化气道局部结构,显著改善了缸盖气道性能设计鲁棒性,优化后气道滚流对气道偏移的敏感度降低了50%,并进行了气道试验验证和发动机性能试验。     

应急柴油发电机组的建模与瞬态仿真

建立了某柴油发电机组柴油机的瞬态仿真模型,在Matlab/Simulink仿真平台编制了仿真计算程序,根据核电站反应堆安全停堆的负荷特性,进行了柴油机突加负载瞬态仿真计算,预测了柴油机的转速、喷油量、进气压力以及齿条位置等参数的变化。将计算结果与国外某公司的计算结果进行了对比分析,验证了所建立仿真模型的准确性及实用性。     

发动机试验室技术发展及建设思路

为了实现汽车行业规划发展目标,加大发动机研发投入是自主品牌研发的重点。开发大量发动机机型需要与之配套的发动机试验手段,来试验、验证所设计的技术指标,如何建设符合工艺使用要求的现代化发动机试验室,是各汽车公司需要解决的新课题,本文着重介绍了新技术阶段发动机试验室技术的发展及建设思路。     

供油均匀性对柴油机性能影响试验研究

通过某柴油机供油均匀性及各缸工作均匀性对性能的影响分析,重点解决了柴油机经济性差及排气温度高的问题,提出严格控制供油均匀性和各缸均匀性在线标定的必要性。其结论对提高柴油机性能和保证产品一致性有着重要意义。     

基于非晶态合金的新型转矩及转速传感器的研究

设计了一种基于非晶态合金的可同时检测转速和转矩的新型传感器.介绍了传感器的结构、工作原理,并分析了它的输出灵敏度特性和非线性误差,还进行了静态标定试验和动态模拟试验.静态试验分析了传感器的静态特性以及气隙、线圈匝数、激磁电流强度及频率对检测灵敏度的影响等.动态试验采用柴油机为加载动力,分析了温度、电磁和振动干扰对传感器性能的影响.试验结果表明:传感器的主要静态特性,如最大和最小重复性误差分别为3.17%和1.17%,最大和最小非线性误差分别为3.64%和0.83%,灵敏度高达0.586 9 mV/kN.传感器结构简单、工作可靠,能够实现传动轴转速和转矩的在线动态检测.     

高比率冷EGR与进气富氧对柴油机燃烧及排放特性的影响

对普通增压中冷柴油机,采用富氧进气与高比率冷EGR相结合的技术,实现缸内富氧燃烧。未经优化的情况下使用富氧燃烧,NO排放随氧浓度的上升而大幅增加。富氧进气与高比率冷EGR相结合,可以显著降低碳烟的排放并抑制NO的过度增长,同时保证发动机的燃烧热效率和输出功率不降低。将不同浓度的氧气、EGR废气及空气三者充分混合,冷却后引入气缸参与燃烧;调整掺氧浓度和EGR率,考察发动机在各种掺比下的燃烧及排放特性。试验结果表明:在1 600 r/min全负荷工况,进气内通入20%~30%的EGR废气及23%的氧气,可有效抑制NO及碳烟排放,并能保证发动机具有良好的动力性。