涡扇发动机加力接通断开过程模拟

飞行试验表明,军用发动机空中停车大部分发生在加力接通和断开过程中,若该过程中发动机参数变化不协调,可能导致发动机喘振甚至停车;同时主发动机转速变化量过大,还会引起转速控制回路发生振荡现象。航空发动机加力的接通和断开时会对主发动机转速控制系统形成扰动,加力过渡控制系统的设计目的为保证各部件参数之间的协调变化,为了保证接通/断开加力时主发动机的工作状态不受影响,理论上应保持加力燃烧室出口排气温度增加与尾喷管喉部面积增加相协调,但是在实际接通或断开加力的过程中,保证上述参数的严格协调变化难度较大。

2014年宝马i3发动机无法启动

车型:2014年宝马i3(插电式混动)。故障现象:车辆只能使用纯电模式行驶,电量耗完后,车辆无法切换到燃油模式行驶。故障诊断:此车为插电式混动车,发动机安装在车辆后部,发电机和驱动电机、变速器共同使用后发动机舱。拆下地板后,可以看到,里面的布局如图1所示。左侧为驱动电机,右侧为汽油发动机,看不到发动机的散热水箱,估计是风冷发动机。此车在其他修理厂维修,更换了12V蓄电池后,故障仍旧无法排除。接着来找笔者维修。

2021年别克GL8发动机故障灯亮

行驶里程:102482km。故障现象:车辆发动机故障灯点亮,仪表提示“发动机动力降低”,发动机抖动严重,加速无力。故障诊断:在接到客户报修后,按照SBD流程进行了检查,询问客户故障发生的时间、地点、现象、频次,客户反映正常行驶中突然出现故障。启动车辆后发动机故障灯亮,仪表提示“发动机动力降低”,发动机抖动,与客户描述一致。

特种发动机技术特点研究及其在车用动力装置领域的应用前景分析

以发动机的定义作为切入点,概要介绍了车用发动机的技术特点,并由现阶段在车辆上得以广泛应用的汽油机及柴油机等内燃机作为基础,对汪克尔发动机(又称“转子发动机”)、斯特林发动机、燃气轮机、自由活塞发动机及陶瓷发动机等几类特种发动机的技术特点进行了研究,并对上述几类发动机在车辆动力装置领域的应用前景进行了详尽分析,为行业的相关发展提供必要的理论依据。

节流式燃/氧分离组合固体发动机推力性能调节数值研究

节流式燃/氧分离组合固体发动机将燃烧室分为富燃燃烧室和富氧燃烧室,采用富燃固体推进剂和富氧固体推进剂串联装填的形式,在两个燃烧室中间增加节流阀,通过调节节流阀开度实现推力调节。利用商业软件对节流式燃/氧分离组合固体发动机在节流阀流道半径不同时的工作状态进行模拟,研究节流式燃/氧分离组合固体发动机的工作特性,获得节流式燃/氧分离组合固体发动机燃气流动和掺混特征,揭示节流式燃/氧分离组合固体发动机推力调节机理以及节流阀流道半径对节流式燃/氧分离组合固体发动机燃烧效率的影响规律。研究发现:节流阀流道开度(即节流阀流道半径R)减小可增大发动机推力;随着节流阀开度的减小,节流阀出口燃气马赫数随之增大,而发动机燃烧效率却出现先增大后减小的规律,当节流阀出口燃气流动达到临界状态时发动机燃烧效率出现最大值。

二冲程半直喷航空发动机喷油策略研究

基于自主研发的二冲程低压半直喷航空发动机及控制系统,开展喷油控制策略及对发动机性能影响规律的研究。结果表明:对于不同的发动机运行工况,需要采取不同的喷油策略组合。在起动和怠速工况,采用进气道喷射的独立供油方式;在部分负荷及高负荷工况,采用进气道喷射和缸内直喷协同供油方式,随着发动机直喷比例的提高,燃油消耗率相应减小;与采用进气道喷射供油相比较,采用低压半直喷供油可以获得较理想的燃油经济性。

节流式燃/氧分离组合固体火箭发动机动态工作过程数值研究

利用商业软件ANSYS Fluent对节流式燃/氧分离组合固体火箭发动机动态工作过程进行数值研究,揭示该发动机基本动态工作过程以及节流阀作动速度的影响。结果表明,节流阀作动会导致发动机富氧燃烧室压强、节流阀出口质量流量以及发动机推力出现负调现象;节流阀作动速度差异不影响发动机调节后的稳定工作状态;随着节流阀作动速度增大,发动机达到稳定工作状态所需时间逐渐缩短,实现性能调控的响应速度增快,但发动机各参数负调量也随之增大,从而增加了发动机发生振动的风险。

2014款进口大众尚酷发动机故障灯报警

一、故障现象一辆2014年10月生产的SCIROCCO进口大众尚酷车,搭载CMS 1.4T涡轮增压缸内直喷发动机(发动机最大净功率为90k W)和自动变速器。车主反映车辆在行驶过程中发动机故障灯报警(图1),无其他异常。该车行驶里程数为82 841km,车辆识别代号为WVWS43139FV01****。

我国首台中速大功率氨燃料发动机点火成功

2023年11月30日,由中车大连公司自主研发的我国首台中速大功率氨燃料发动机在辽宁省大连市点火成功。这标志着我国已突破并掌握了氨燃料发动机的关键技术,实现了氨燃料发动机零部件、整机和应用场景全产业链协同。这台中速大功率氨燃料发动机单缸功率可达208 kW,氨能占比85%,降低碳排放80%,后续将用在国内首艘氨燃料拖轮中,实现氨燃料发动机示范性应用。这款发动机有两种工作模式,能够灵活实现柴油模式和双燃料模式之间的自由切换。

我国首台中速大功率氨燃料发动机点火成功

2023年11月30日,由中车大连公司自主研发的我国首台中速大功率氨燃料发动机在辽宁省大连市点火成功。这标志着我国已突破并掌握了氨燃料发动机的关键技术,实现了氨燃料发动机零部件、整机和应用场景全产业链协同。这台中速大功率氨燃料发动机单缸功率可达208 k W,氨能占比85%,降低碳排放80%,后续将用在国内首艘氨燃料拖轮中,实现氨燃料发动机示范性应用。

基于自组织竞争网络的航空发动机地面起动过程点火异常诊断方法

航空发动机作为结构复杂的气动热力学系统,在高温、高速、高振动的恶劣环境下工作。其中起动过程作为发动机正常运行的首个阶段,是发动机及飞机正常工作的重要基础。起动过程作为航空发动机的一种复杂的非线性动态过程,故障率高,其中由于发动机点火系统异常导致起动时间过长、起动超温甚至起动失败等故障经常出现,对发动机的工作稳定性、安全性和可靠性有不利的影响。近年来国外在航空发动机起动故障诊断领域的研究主要有Sunil Menon采用隐式马尔科夫模型、人工神经网络模型等机器学习方法对发动机的起动过程进行故障检测与诊断、Kyusung Kim通过定性模型的方法对发动机起动故障进行检测与诊断。而国内在航空发动机起动故障诊断与预测方面的研究较少,南京航空航天大学的张琦等人提出了通过建立发动机起动部件级模型来检测典型发动机起动故障的诊断方法。由于国内在航空发动机起动故障领域的研究起步较晚,因此针对航空发动机起动时点火异常导致的起动失败等问题进行故障诊断研究具有重要意义。

2013年别克新君越发动机故障灯亮

车型:2013年别克新君越。行驶里程:315680km。故障现象:客户反映车辆发动机故障灯亮,冷车启动正常,行驶一段时间后,发动机故障灯点亮,并伴有抖动现象。故障诊断:在接到客户报修后,首先对客户描述的故障进行确认,询问客户故障发生的时间、地点、现象、频次,客户说车冷时正常,只要开一段时间故障就会出现。最开始因发动机异响在其他修理厂维修多次,修好这个问题接着出现新问题,始终未修好,所以来站检查。

2019款迈腾B8L轿车发动机点火系统故障检测方法

点火系统是汽车发动机的重要组成部分,该系统的故障会直接影响汽车发动机的正常运行。点火系统常见故障现象有发动机无法启动、发动机怠速抖动、加速无力,发动机排放严重超标等[1]。这些故障不仅影响汽车的性能,也对驾驶安全造成威胁,因此,对迈腾B8L点火系统的研究有着重要的意义。

2020款雷克萨斯ES250锁车后发动机冷却风扇常转

故障现象一辆2020款雷克萨斯ES250,搭载2AR-FSE型2.5L排量自然吸气发动机及U760E型6AT自动变速器,行驶里程为63 400km。据车主反映,该车平日多用于市区通勤,周末偶尔会跑跑高速,直至近日发现车辆在停放一夜后,次日早上出现发动机无法启动的症状。由于该车从未更换过蓄电池,因此车主起初怀疑是蓄电池亏电。

航空发动机封严涂层腐蚀研究取得新进展

可磨耗封严涂层作为飞机发动机中的关键技术,可在保护叶片的前提下同时提高航空发动机的整体气密性,是提高发动机整机效率、保障其安全运行的有效手段。随着我国海上航空大力发展,在高湿、高盐、高热的海洋大气环境下,可磨耗封严涂层的腐蚀问题成为困扰发动机运行稳定性和安全性的关键问题,开发新一代耐常温海洋大气腐蚀的可磨耗封严涂层势在必行。

马赫数10条件下冲压发动机内氢气燃烧特性试验

针对高马赫数超燃冲压发动机面临的高效燃烧组织挑战,本文提出了一种凹腔后缘激波强化的高马赫数超声速燃烧组织技术,并设计了一套燃烧室采用双侧对称布置凹腔结构的三维发动机试验模型。采用OH*基化学发光光谱诊断与壁面测压相结合的试验手段,在自由活塞驱动激波风洞的名义Ma=10流场中,对凹腔上游横向氢气射流的燃烧特性进行了研究,并讨论了模拟流场的重复性,给出了氢气燃烧演化特征、火焰稳定结构及释热特性。不同车次的总压等流场参数表明试验流场具有较高的重复性,可保障氢气燃烧特性的可复现性。通过观察试验过程中OH*基动态发光特征发现,在高焓激波风洞发动机试验中采用燃料提前喷注的方法使发动机流道在空气主流到来之前充盈大量的氢气,进而在主流到达发动机内的瞬间形成所谓“激波管流动-燃烧”效应,使来流空气与氢气接触面发生自点火与剧烈燃烧,产生显著不同于发动机正常工作情况下的点火与燃烧机制,但随着主流趋于平稳,“激波管流动-燃烧”效应消失,在高总温气流的自点火效应与凹腔后缘的X型激波耦合作用下,火焰稳定在凹腔上游近壁面区的氢气射流尾迹区和凹腔后缘附近的全流场中。通过分析壁面压力分布特征发现,凹腔后缘的X型激波实现了燃烧的强化与火焰的稳定,并获得了最显著的释热压升。这些结果表明高马赫数冲压发动机可利用凹腔后缘X型激波强化燃烧和稳定火焰。

膨胀循环氢氧发动机低箱压起动特性研究

为满足长时间在轨低温上面级对发动机低入口压力起动的需求,对膨胀循环氢氧发动机低箱压起动特性进行了仿真和试验研究,建立了较为准确的起动特性仿真模型,完成了地面环境和高空模拟环境氢入口低箱压起动试验。结果表明,氢入口压力越低,发动机起动加速性越慢,两者呈类似双曲线关系;降低喷管出口背压有利于发动机起动,氢入口压力越低,背压对起动加速性的影响越大。

某型航空发动机振动值波动故障诊断和排除

针对某型航空发动机试车过程中的稳态振动波动问题,开展了时域和频域分析,指出振动波动是由于低压2倍频和高压基频振动拍振所引起。推导了航空发动机拍振引起的振动响应,建立了某型航空发动机双转子动力学模型,并进行了仿真分析。仿真结果表明,当发动机两个激振力频率相近时,会产生拍振引起振动波动,仿真结果与试验结果相吻合。结合发动机结构和其工作特点,分析了发动机形成低压倍频-高压基频耦合拍振的条件,给出了拍振排除方法,并通过试验验证了方法的正确性。工程上可以通过调整高压和低压转子转差关系,将转速比调整到合理范围内即可消除拍振。

液体火箭发动机健康监控技术研究进展

液体火箭发动机健康监控技术作为保障运载火箭安全、可靠发射的核心关键技术,经过几十年的发展,有力推动了航天事业的进步。介绍了液体火箭发动机健康监控技术中故障检测与诊断、容错控制与健康监控系统研制等技术的研究现状与发展趋势;梳理了健康监控领域面临的重难点问题,并提出相应的解决方案。分析展望了液体火箭发动机健康监控技术未来发展趋势,为从事火箭发动机健康监控技术研究的科研人员提供参考。

基于1DCNN-BiLSTM的航空发动机故障分类研究

随着航空发动机运行状态的变化,其故障模式也会发生变化。针对航空发动机的运行退化趋势,提出一种基于1DCNN-BiLSTM的航空发动机故障分类模型。该模型可以直接用于原始监测数据,不需要其他算法提取故障退化特征,并且能充分利用1DCNN提取时间维度局部特征的优势,以及BiLSTM处理非线性时间序列及利用双向上下文信息的特点,最后连接全连接层来学习双向时序依赖的特征信息,并使用softmax函数来诊断故障类别。在美国航空航天局公开的CMAPSS数据集上进行验证,将故障模式分为无故障、HPC故障(单一故障)、HPC&Fan故障(混合故障)三种类型。实验结果表明,与其他模型对比,所提模型具有较高的分类精度,这对提高航空发动机运行可靠性和进一步进行剩余使用寿命预测有一定的实用价值。