汽油机活塞二阶运动分析及优化设计

为了降低活塞二阶运动并寻求优化措施,综合考虑裙部润滑摩擦状况、活塞体径向刚度、活塞体及缸套热态型面影响,建立某汽油机活塞组件动力学模型,采用数值仿真方法进行分析研究.从换向平稳性、运动平稳性、活塞敲击能和摩擦损耗4个方面对活塞二阶运动计算结果进行评价.分析在多种工况下(1 200、4 200、6 000r/min)活塞裙部型线、配缸间隙和活塞销偏置对活塞二阶运动的影响,以敲击能和摩擦损耗为主要评价标准,提出相应的优化思路.结果表明:优化后的裙部型线使活塞的径向位移和角位移有一定幅度减小,径向位移最大值在3种工况下分别降低了22.2%、19.8%、21.2%,角位移最大值降低了12.9%、13.3%、23.6%;活塞对缸套的动态敲击力在优化后也有明显降低,为活塞整体优化提供可靠依据.

塑料缸盖罩透射及结构辐射噪声

为了研究缸盖罩透射噪声及结构辐射噪声之间的关系，对某典型四缸汽油机的塑料缸盖罩在最大功率工况下（6000r／m）靠近螺栓处的表面振动速度进行测量，利用多体动力学计算整机振动得到该处振动速度结果并与试验进行对比，证明计算结果与试验基本吻合，通过该仿真结果计算出缸盖罩声压级．利用覆盖法对能对顶面声压带来影响的部件进行屏蔽，只保留缸盖罩不屏蔽，对缸盖罩在相同工况下进行声压级的测量．将计算所得声压级（结构辐射噪声）与测试所得声压级（总辐射噪声）结果进行对比分析．结果表明，透射噪声主要分布于频率1500～3000Hz，结构辐射噪声主要分布于500～1500Hz利用有限元法及边界元法计算缸盖罩隔声量对该结论进行验证，得到缸盖罩隔声量在1500～3000Hz处迅速下降，与分析结果吻合．

活塞环开口位置对窜气特性影响的研究

在不改变活塞环组结构参数的情况下,为寻求降低活塞环组窜气量的优化方法,建立某柴油机活塞环组窜气特性模型,计算在1 800r/min全负荷工况下的窜气量.结合正交设计,在窜气特性模型中对活塞环组开口位置进行优化布置,并分别从活塞环开口、环槽与工作表面三条窜气途径对优化结果进行对比分析.优化方案将原方案的窜气量降低了10.3%,进一步分析表明环岸压力导致的油环震颤是原方案窜气量较高的主要原因.环岸压力对三条窜气途径的气体流量均有较大影响.通过调整环组开口位置合理分配环岸压力能有效降低窜气量,通过调整油环状态对压力的影响间接影响活塞环组的窜气特性.

某共轨喷油器优化设计及试验研究

对某类型共轨喷油器开发过程中的问题进行原理分析,结合模拟仿真计算,从进油端和出油端2个方面研究,提出改进措施,并加以试验验证,通过研究,得到了影响大油量喷油器喷射性能的关键参数,提出了优化设计方案,提高了喷油器总成性能。

一种内置式高速电磁铁设计开发(下)

基于某高功率密度柴油机共轨喷射器对电磁铁布置空间及性能需求,开展内置式电磁铁设计开发。通过关键材料选型,磁感强度、吸力及动态响应仿真计算,完成电磁铁方案设计。针对关键结构设计,试制了不同方案的零件,对比分析其性能影响。通过性能测试台,实测样件电参数、静态吸力及动态响应等性能参数。结果表明:外径22 mm电磁铁采用18HR、16MnCrS磁性材料,满足喷射器总成布置要求和性能需求,其吸力不小于135 N,响应不大于160μs,计算数值与实测数值偏差不大于±5%。

一种内置式高速电磁铁设计开发(上)

基于某高功率密度柴油机共轨喷射器对电磁铁布置空间及性能需求,开展内置式电磁铁设计开发。通过关键材料选型及磁感强度、吸力及动态响应仿真计算,完成电磁铁方案设计。针对关键结构设计,设计了不同方案并进行试制,对比分析其性能影响。通过性能测试台,实测样件电参数、静态吸力及动态响应等性能参数。结果表明:外径22 mm电磁铁采用18HR,16MnCrS磁性材料,满足喷射器总成布置要求和性能需求,其中吸力不小于135 N,响应不大于160μs,计算数值与实测数值偏差不大于±5%。

进油横腔对共轨喷油器喷油性能的影响研究

在喷油性能试验中,喷油器总成上的进油横腔分为无进油滤芯和有进油滤芯2种。为了分析不同进油横腔对喷油器性能的影响,选取无进油滤芯和有进油滤芯的横腔安装在同一喷油器总成上,进行不同轨压下的喷油性能测试。测试结果结合计算流体动力学(CFD)进行流动仿真分析,发现进油横腔对共轨喷油器喷油量及其均方差有一定的影响,对喷油持续期影响较小,合理的进油横腔对控制喷油量及其均方差有重要意义。