航空活塞二冲程发动机排气结构对换气过程的影响研究

为了解决航空活塞二冲程发动机排气系统对发动机性能及换气效率的影响问题,基于GT-Power的一维流动仿真对比研究了航空活塞二冲程发动机直排、直排-渐扩和渐扩-渐缩三种形式排气系统谐振状态对发动机性能及换气效率的影响。结果表明,三种不同排气系统谐振状态对发动机换气效率的影响非常明显。相比直排管和直排-渐扩形式,采用渐扩-渐缩形式的发动机在高转速和中低转速均呈现出较好性能。合理的排气谐振通过提高背压达到提高捕获率及优化扫气效率的效果,进而影响发动机的油耗和性能。

二冲程发动机扫排气道 -缸内系统三维瞬态数值模拟研究

对倒拖工况下的 K10 0二冲程摩托车汽油机扫排气道 -缸内系统流场进行了三维瞬态数值模拟研究。通过计算发现 ,整个扫气阶段的缸内流场是由三维回流组成的。扫排气道 -缸内系统流场是扫气气流以射流形式从周向与缸内气体混合并同时以类似环抱的形式将废气向排气口推挤 ,前者类似于“完全混合”,后者类似于“完全置换”。计算结果表明 。

组合喷射对双对置二冲程发动机燃烧过程影响的计算研究

针对双对置发动机采用双喷油器侧向喷油的特点,开展了不同组合喷油策略对缸内燃烧放热的模拟计算研究。首先建立了仿真计算模型,验证了模型参数选取的合理性,在此基础上分析了2个喷油器的循环油量分配比例、喷油始点、喷孔直径、喷油持续期等组合方案对燃烧放热规律以及发动机性能的影响,并以性能指标和降低压升率为目标得到了优化的组合方案。

二冲程发动机扫气过程试验方法的研究

在A.Jante二冲程发动机扫气性能评价方法──—“扫气图”法的基础上，提出一种准稳定流动模拟试验的新方法，用“时均流量”（或时均速度）评价扫气性能的品质。经过在15A型和50A型摩托车发动机上的实机试验，证明了这是一种较好的测试和评价方法。

小型二冲程发动机电控汽油喷射分层扫气系统的研究

为减少小型二冲程发动机扫气短路损失 ,降低发动机的油耗和排放 ,研究开发了二冲程发动机电控汽油喷射分层扫气系统 ,并阐述了该系统的工作原理 ;通过对 50 m L发动机原机、进气管电控喷射和电控汽油喷射分层扫气系统 3种方案的对比试验 ,讨论了不同负荷时分层扫气系统对发动机性能的影响 ,表明电控汽油喷射分层扫气系统能够降低发动机油耗 2 5%～ 4 0 % ,HC排放 4 0 %以上 ,但 CO排放有明显上升。

用KIVA程序研究二冲程发动机分层扫气的性能

本文采用CFD程序KIVA，对小型高速二冲程汽油机的两种扫气方案──均匀扫气方案和分层扫气方案进行了模拟计算，依据计算结果对这两种方案的优劣进行了分析。

二冲程发动机初始喷油脉谱图的仿真及验证

以提高某小型二冲程发动机的动力性、经济性和稳定性为研究目标,运用发动机热力学数值计算软件建立原型机数学模型,通过全负荷条件下的缸内压力示功图、总功率和燃油消耗率对模型进行验证。在此基础上计算得到进气空气质量流量,确定各工况空燃比条件下的发动机初始喷油量,获得初始喷油脉谱图,由此开发了电控燃油喷射系统。经台架试验验证,发动机运转正常。

TC-W3二冲程发动机油在150HP舷外机上的应用研究

通过试验油TC-W3二冲程发动机油与参比油在150HP舷外机的500h耐久性对比试验和556h水上实际行驶对比试验表明:(1)试验油具有优良的润滑性、高温清净性和良好的抗粘环和擦伤能力;(2)试验油可以满足大功率150HP舷外机的使用要求;(3)在无法用标准台架考核大功率发动机油品适应性时,可通过全尺寸台架试验和实际使用试验对油品的适应性进行考核。

双对置二冲程发动机气口结构对整机性能的影响研究

根据双对置二冲程发动机的活塞运动规律,确定了不同气缸套的进/排气口宽度所对应的气口流通截面积和配气相位,建立了双对置二冲程发动机的GT-Power性能仿真模型,并完成模型的标定。通过仿真手段进行了进/排气口宽度对双对置二冲程发动机性能的影响规律研究,确定了整机最大输出功率对应的进/排气口宽度方案,为二冲程发动机的气口结构设计提供理论指导。

二冲程发动机换气过程数理模型研究的现状与发展

本文讨论了二冲程发动机换气过程数理模型的选择及求解方法 ,概述了换气过程的研究现状 ,并指出了需要进一步解决的问题。

二冲程发动机电喷射系统的研究

通过理论分析和在底盘测功机上进行的试验结果表明，在摩托车用二冲程发动机上采用直接喷射系统和半直接喷射系统，与采用化油器系统相比，都能显著地改善排放和经济性能。并为在国产摩托车上采用电喷射系统提供了依据。

二冲程发动机活塞裙部变形和润滑的数值分析

发动机工作时活塞裙部的变形会直接影响与缸套的配合间隙和润滑状态.文中以某通用航空二冲程活塞发动机为研究对象,建立活塞-活塞销-连杆-气缸套组合体有限元模型,计算并分析了不同负荷作用下活塞裙部的变形,并通过建立二阶运动动力学模型分析了活塞的横向位移,对活塞裙部与气缸套间的润滑油膜厚度和油膜压力进行了模拟计算.结果表明:不同负荷作用下活塞裙部主推力面有不同的变形;热负荷使裙部膨胀变形;机械负荷作用下裙部上端膨胀、下端收缩;热-机负荷耦合作用时的裙部变形复杂,不是两者的简单叠加;发动机工作时裙部两端与气缸套壁面间形成楔形空间,活塞裙部与气缸套之间能够建立油膜润滑.

二冲程发动机气流数值计算数据库技术研究

讨论了二冲程发动机扫、排气道和气口气缸内气体流动数值计算可视化数据库技术，采用合理的数据结构及约束管理机制，提出了一种面向对象的数据库结构化模块设计方法．以１Ｅ５２ＦＭ二冲程发动机气体流动数值计算可视化为例，设计和开发了一个数据库管理系统．

基于LMI的二冲程发动机转速鲁棒PI控制

针对某型航空用二冲程发动机,用逐步回归的方法建立发动机非线性稳态模型,在平衡点附近进行泰勒级数展开,得到了发动机在平衡点附近的线性模型;基于线性矩阵不等式(LMI)的方法进行鲁棒控制算法研究,得到了鲁棒PI控制参数,实现了系统的鲁棒控制;基于模糊T-S模型并行分配补偿控制策略,设计了控制算法切换策略.经系统仿真和发动机台架实验验证,在负载11%的扰动下转速控制精度稳定在2.3%之内,控制器对于外界干扰有较强的鲁棒性,得到了期望的控制效果.

评估二冲程发动机扫气特性的新方法

本文介绍了在稳流试验台上利用三孔探针测量二冲程发动机缸内γ-φ平面上的气流流动状况。取得了缸内γ-φ平面上气流流动特性与发动机性能之间的一些关系。装有两种不同形式扫气道的发动机性能试验表明:利用γ-φ平面扫气图和γ-φ平面内气流速度可以预测扫气特性。

二冲程发动机夹气喷射系统方案分析

通过对IAPAC、SCIP、AFI及ASDI 4种系统进行分析,可以确认采用先进的电子控制技术和纯空气的扫气来实现缸内夹气喷射,可使二冲程汽油机在保持传统二冲程机突出优点的同时又解决了其存在的油耗高、排气污染严重的问题。

二冲程发动机扫气试验的微机控制

提出了二冲程汽油机扫气过程的一种试验方法,将气缸内的不稳定气流近似地视为一系列气口开度下气体稳定流动的组合,这样,换气过程每一瞬时的气体流动状态都可以在稳流试验台上进行模拟,利用试验结果评价扫气过程的品质,为汽油机设计改进提供条件。介绍了微机控制扫气试验数据采集和处理系统。

小型二冲程发动机气缸体静态扫气试验台的研制

通过 EGJS-1型二冲程发动机气缸体静态稳流扫气试验台,将测取的压力值输入微机,把相同的压力点连接起来绘制出每一个气口开度下的扫气图,同时计算出“时均流量”和“时均流速”,由此来评价扫气性能的优劣。

初议二冲程发动机油

发展二冲程发动机是为了提高发动机的节能性。由于二冲程发动机的工作原理是曲轴一个回转即完成一次循环(吸气-压缩-作功-排气),因此具有结构部件少,功率/重量比四冲程发动机小得多,节约燃料,NO_x排放低等优点。可见,二冲程发动机是发动机发展的趋势。除了早已出现的二冲程汽油机外,美国发展大功率二冲程柴油机;

空气头分层扫气二冲程发动机的研究

本文介绍了一种空气头分层扫气系统，该系统结构简便宜行，对横流扫气二冲程机无须做较大改动，可显著改善二冲程机的燃油经济性和排放。