Frequency compensation control method for opposedpiston two-stroke folded-cranktrain engine's common rail system by loop-shaping theory

A frequency compensation control method for the opposed-piston two-stroke folded-cranktrain（ OPFC） diesel engine＇s common rail system is presented as a result of the study of the loop-shaping theory. A common rail working process and the classical frequency control theory are combined to construct a frequency restriction of common rail pressure. A frequency compensator is utilized to improve the robustness of multiplicative perturbations and disturbance. The loop-shaping method has been applied to design the common rail pressure controller of the OPFC diesel engine. Simulation and bench test results show that in the condition of perturbation that comes from the effect of injection,multi-injection,fuel pumping of a pre-cylinder,and instantaneous pressure fluctuation,the controller indicates high precision. Compared with the original controller,this method improves the control precision by 67. 3%.

柴油机曲轴与气缸体系统动力学仿真研究

利用有限元模态综合技术得到曲轴、飞轮及气缸体柔性体模型,运用雷诺油膜方程描述主轴承油膜的非线性特性,建立了曲轴组件与气缸体耦合多体动力学仿真模型,在ADAMS仿真平台上对模型进行了多柔性体动力学仿真分析.由仿真计算得到关于气缸体NVH(噪声、振动与平顺性)特性的载荷和位移边界条件,如活塞侧向拍击力、主轴承载荷、主轴承油膜最小厚度随曲轴转角曲线.在仿真环境下比较了采用柔性气缸体和刚性气缸体两种条件下曲轴的主轴颈轴心轨迹图,最后利用试验测量的气缸体表面节点振动数据验证了耦合系统动力学仿真结果的有效性.

对置活塞折叠曲柄内燃机刚体动力学特性分析

建立了一种新型的对置活塞折叠曲柄内燃机的刚体系统动力学模型,并对其标定转速下运动机构的运动学规律和动力学特性进行了分析,得到了各个销轴水平方向和竖直方向的作用力变化曲线、各轴承比压及主要轴承的载荷图。分析结果表明:折叠曲柄系使活塞运动学具有不对称性,膨胀时间增长、压缩时间缩短,有利于提高内燃机的充气效率和加快内燃机燃油气的混合速率,会缩短着火延迟时期。动力学上,活塞侧压力较传统内燃机大幅度减小,有利于减小气缸壁的磨损;机构竖直方向的受力远小于传统内燃机,水平分量易被抵消,系统平衡性较好。

发动机曲轴系统动力学数值模拟研究

通过研究曲轴系多体动力学,不仅可以预测曲轴系的振动、强度、疲劳及润滑特性等,还为研究发动机表面振动特性,并进而为预测发动机结构声特性提供了重要激励。本文采用子结构有限元模型,在考虑流体动力润滑的基础上,建立曲轴系统多体动力学数值分析模型。完成了某型发动机曲轴系统动力学的模拟计算,根据计算结果对曲轴强度和润滑特性进行了分析。结果表明:这种方法可用于曲轴系的设计和改进。

农业机械发动机轴系扭振分析

应用AVL公司的EXCITE Designer软件,对某农业机械改型后的直列四缸发动机的轴系进行扭振分析;根据轴系当量化简假定条件,建立轴系当量系统方程和曲轴模型;再输入主要模拟计算数据,通过仿真计算得出结果。分析了改型后的农业机械发动机的自由振动和强迫振动,其结果是发动机轴系振幅较小,满足要求。

双质量飞轮与单质量飞轮曲轴系统动力学仿真对比

应用AVL Excite多体动力学软件建立SMF和DMF曲轴系发动机动力学模型,对某发动机搭载SMF和DMF曲轴系进行动力学仿真分析,分析对比两种飞轮下发动机曲轴系统扭振及强度间的差异。结果表明,搭载DMF曲轴系较SMF曲轴系扭振振幅减小,低速曲轴转速不均匀率增大,高速转速不均匀率减小,曲柄臂圆角安全系数有所增加。