四冲程气动发动机气缸内流场特性研究

四冲程气动发动机(Four-Stroke Compressed Air Engine;F-s CAE)气缸内气体状态的变化规律直接影响其动态特性,文中首先阐述了F-s CAE的工作原理,并运用工程热力学理论建立了F-s CAE工作过程的数学模型。以F-s CAE的气缸为研究对象,基于Fluent分别建立了其物理模型和动网格模型,对气缸内流场进行了动态数值模拟,得到了缸内流域的压力场和温度场的动态变化。为验证计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真方法的正确性,将CFD仿真结果与理论数值分析结果进行对比。研究结果表明,运用CFD仿真方法来研究F-s CAE气缸内的流场特性是可靠且可行的,能较准确的反映其工作特性,为F-s CAE的研发标定和进一步的优化设计提供理论支撑。

手持式单缸四冲程发动机油气分离结构的设计与研究

油气分离是单缸四冲程发动机润滑系统中最重要的环节,它直接决定着发动机的机油消耗量、润滑系统的可靠性,进而影响发动机的使用寿命及发动机有害物质的排放。为了减少发动机的机油消耗量、保证发动机润滑系统的稳定性、提高发动机的使用寿命、降低发动机有害物质的排放,基于某园林机械用手持式单缸四冲程发动机,设计了一种多腔多级式润滑系统油气分离结构。试验结果表明,相比于采用普通油气分离结构,采用此油气分离结构,发动机的机油消耗量平均减少了约22.7%。

轮船主动力四冲程柴油机排烟温度异常原因及排除对策探讨

排温异常故障不仅会影响柴油机的使用寿命与运行性能,同时还会对轮船经济性造成严重冲击。本文以柴油机排烟故障特征表现作为切入点,分析了引发轮船柴油机排烟温度异常的主要因素,基于燃油系统检修、增压器检修、旋阀器检修、空冷设备检修、燃油质量测试以及机组负荷测试等角度对排温异常故障的解决对策进行了分析,同时还针对轮船柴油机日常运行保养建议进行了总结,以期为有关技术人员提供参考。

四冲程摩托车发动机润滑油的发展与评价

近年来,我国摩托车工业有了迅速发展,摩托车产量1999年创下1126.9万辆的记录,我国正在由自行车王国向摩托车王国转变。随着环保、节能要求的加强,四冲程摩托车发动机以其结构可靠性好、废气排放污染低、省油节能等特点得到了广泛应用。1999年,四冲程摩托车的产量已占到摩托车总产量的73.5％,四冲程摩托车型号约占全部型号的70％,且覆盖了摩托车产品的各个排量级别。

四冲程自由活塞发动机仿真与实验

为实现清洁高效利用燃料发电,提出并研究了四冲程自由活塞发动机。基于活塞组件的动力学方程、燃烧室内的气体状态方程以及代用燃烧放热规律,建立系统仿真模型,对系统动态特性进行仿真研究,重点讨论了压缩比和膨胀比对系统性能的影响。在仿真分析的基础上,研制了一台缸径为62 mm的原理性样机,对样机实验结果进行了分析,并利用仿真模型对样机的性能参数进行了回归分析。研究结果表明:目前样机的发电效率为34%左右,优化后四冲程自由活塞发动机的发电效率在45%左右,比传统小型汽油发电机组有明显的性能优势。

船用增压四冲程柴油机中冷器传热恶化对性能影响分析

描述了大发6PSHdM-26H柴油机中冷器的功用及运行影响因素,并根据其工作机理和结构特点,建立相应的物理模型和数学模型,确立数值计算方法,给出中冷器传热恶化对柴油机运行性能影响的计算结果及分析.指出中冷器传热恶化对柴油机有效耗油率的影响是双重的,污阻气流阻力增大和冷却能力变小,均使柴油机有效耗油率升高.

四冲程汽油机HC排放的产生及控制

本文较详细的阐述了壁面淬冷效应、缝隙效应、积炭和油膜吸附效应 ,以及结构和运行参数等因素对四冲程汽油机HC排放的影响 。

用曲轴箱增压改善单缸四冲程柴油机性能研究

针对单缸四冲程柴油机保有量大 ,应用范围广 ,而又普遍存在油耗、排污相对偏高的问题 ,结合单缸四冲程柴油机工作原理及结构特点 ,在 X195柴油机空气滤清器、进气管和曲轴箱之间增设一个带单向阀片的节能增压装置 ,利用曲轴箱内容积的变化 (靠活塞的工作反面泵气 ) ,把进入空气滤清器的清洁气体和从气缸内漏入曲轴箱内的气体一齐压入气缸 ,使发动机的充气效率得到提高 ,漏入曲轴箱内的可燃气体再次利用 ,从而达到降低油耗 ,减少排放污染的目的。增设的节能增压装置安装方便、结构简单、工作可靠、制造成本低、不需要单独设置驱动机构。 X195柴油机安装节能增压装置前、后的性能对比试验 ,在云南金马柴油机总厂发动机试验室按照国标、部标的规定进行。实验证明 ,在不消耗原机功率 ,不改变原机任何结构的前提下 ,安装节能增压装置的发动机提高了功率 ,降低了油耗 ,减少了排放污染 ,该节能增压装置对改善单缸四冲程柴油机的性能是行之有效的。

四冲程自由活塞发电机活塞运动控制方法

为实现四冲程自由活塞发电机的连续稳定运行,提出并研究了基于直线发电机工作状态切换和冲程终点预测的自由活塞往复运动控制方法。在混杂系统范畴内,完成了运动控制系统仿真模型的建立,结合自由活塞发电机仿真模型和循环燃烧波动仿真模型,对控制过程进行了仿真研究。基于高性能数字信号处理器建立了四冲程自由活塞发电机的电控系统,对所设计的运动控制方法进行了实验验证,分析了失火对活塞往复运动的影响。研究结果表明:该运动控制方法稳定可靠、算法简单,满足了四冲程自由活塞发电机对活塞运动控制的要求。

四冲程自由活塞天然气发动机原理样机的试验研究与分析

在单缸四冲程自由活塞汽油机(free piston engine,FPE)原理样机试验基础上,为验证FPE多燃料可行性和仿真模型可靠性,并探索气体燃料在FPE中燃烧特性,设计了天然气供气系统,对FPE进行了多循环对比试验研究。结果表明:缸内峰值压力随压缩比增大而增大;输出功率随膨胀比增大而增大;FPE通过增大压缩比和膨胀比在由汽油改用天然气后动力性不再降低;与天然气在传统发动机中燃烧相比,FPE适当推迟点火定时可减小压缩负功;受初始设计活塞最大行程所限,一代原理样机试验性能未达最优,有较大提升空间。

四冲程船用柴油机的建模和实时仿真

根据准稳态的概念，在充分多的试验数据的基础上，结合工作原理建立了适用于实时仿真的四冲程船用柴油机推进装置的多阶非线性动态模型。这种模型能反映柴油机内部各参数，精度较高，计算工作量适中。文中还提出了计算瞬时传递扭矩的一种倒顺车离合器模型。作为实例，最后给出了以12VPA6柴油机为主机的某舰推进装置的实时仿真结果。

用曲轴箱增压改善单缸四冲程柴油机性能的研究

在X195柴油机空气滤清器 ,进气管和曲轴箱之间增设单向阀片 ,利用活塞工作反面来泵气 ,把进入进气管道的新鲜空气与漏入曲轴箱内的气体一齐压入气缸 ,以达到增压 ,降低油耗 ,减少排放污染的目的。

Z12V190B型高速四冲程柴油机节能型油泵柱塞设计

基于Z12V190B型高速四冲程柴油机工作过程优化的结果 ,设计出应用于该机型的新型柱塞。进行了新柱塞和原柱塞喷油泵油耗对比试验 ,得出新型柱塞喷射系统的正常工作性能 ,表明达到设计要求 ,为柴油机节能奠定了基础。

10W系列四冲程摩托车油的开发与应用研究

简要概括了国内四冲程摩托车技术发展方向。针对国内四冲程摩托车发动机的结构特点和发动机的润滑特性,详述了长城SF10W/40、SJ10W/40、SJ10W/50摩托车专用油的研制过程,SJ10W/40四冲程摩托车专用油的发动机台架和行车试验的结果进行了综合评价。试验表明,该油完全满足GS 125四冲程发动机的合理润滑要求。

二、四冲程摩托车纵横谈(7)

(上接2001年第1期)6我国二、四冲程摩托车用发动机技术发展动向近年来,国内摩托车市场的激烈竞争已由规模、价格竞争转到品质、品种、技术的竞争.大多数摩托车生产企业通过对引进技术的消化吸收,工艺技术水平和产品开发能力有了很大提高,也锻炼和培养了一大批专业技术人才,不少企业通过自己测绘仿制国外先进机型,开发出了自己的新产品.虽然我国摩托车工业的整体技术水平还不尽如人意,但是我们还是高兴地看到,一些骨干企业在科技开发和新技术应用上,做了一些尝试,取得了可喜的成绩.

四冲程摩托车用润滑油的试验研究

本文介绍了我国四冲程摩托车的生产现状及润滑油使用状况。为了确定四冲程摩托车专用润滑油并进行规范化管理，经作者大量试验研究。

四冲程汽油机缸内斜轴涡流研究

利用双特征角气道稳流试验台,对一款二气门四冲程单缸试验机的3种不同进气道方案进行了不同测试平面的气流运动试验和分析。结果表明,提高原气道涡流强度来改善燃烧的同时会降低气道的流通能力,但适度提高滚流强度的同时还可以提高流通能力。利用测得的无因次涡流比和滚流比,提出了一个简便的斜轴涡流特征参数计算公式,并通过试验数据给予了有效性证明。另外对特征角α=60°时的无因次涡流比和利用涡流与滚流合成的无因次斜轴涡流比进行了线性回归分析,3种方案数据的相关系数分别是0.96、0.97、0.97,因此,通过稳流气道试验台测取某一特征角度下的无因次涡流比可以评价进气道斜轴涡流的性能。

某轮船四冲程柴油机排烟温度异常原因分析及排除方法

排烟温度是船舶四冲程柴油机运行工况的一个重要参数,排烟温度异常是比较常见的故障,引起柴油机排烟温度异常的原因复杂多样。文章介绍了影响柴油机排烟温度的主要因素,并以实例分析了四冲程柴油机排烟温度异常的表现特征、原因及排除方法,提出了预防排烟温度异常的管理要点。

四冲程内燃机气门间隙调整方法的探讨

主要介绍了气门间隙大小的变化及其对内燃机工作性能的影响,探讨了四冲程内燃机气门间隙调整的方法。

四冲程自由活塞发电机设计方法

为研制四冲程自由活塞发电机原理样机,提出了基于能量流动分析的设计方法。在分析四冲程自由活塞发电机结构组成和工作原理的基础上,建立了自由活塞往复运动的能量平衡方程。根据发电机各个冲程的能量流动特点,确定了系统主要结构参数的设计方法和直线发电机负载电流的匹配方法。完成一台缸径62 mm原理样机的设计与研制,并进行了样机实验与动态特性测试。样机的连续稳定运行验证了设计方法的正确性。