国六柴油机轨压和喷油正时对柴油机性能的影响

为优化柴油机性能,基于一台配备了完整国Ⅵ后处理系统的高压共轨直列4缸柴油机,开展了柴油机负荷特性研究,在此基础上研究轨压和喷油正时对柴油机性能的影响。研究结果表明:以适当较小的轨压配合较为提前的喷油正时可以达到较为理想的柴油机油耗及排放;轨压和喷油正时对HC排放的影响较小;轨压对柴油机油耗、排温、NOx排放、CO排放的影响较大,且在中等偏高负荷时更为敏感,随着轨压增加了57 MPa,柴油机油耗、排温分别下降了16.1 g/(kW·h)、63℃,NOx排放上升了663×10^(-6),CO排放下降了785×10^(-6);喷油正时对烟度及柴油机氧化催化器前端温度T4、柴油机颗粒捕集器前端温度T5、选择性催化还原系统前端温度T6的影响较大,且在低负荷时更为敏感。随着喷油正时提前6.0°,烟度下降了0.43%,T4、T5、T6峰值出现在轨压为76 MPa且喷油正时为上止点前7.5°时,温度分别为315.3、338.4、329.3℃。

不同海拔下甲醇替代率和主喷正时对RCCI发动机性能的影响

为探究不同海拔条件下甲醇/柴油反应活性控制压燃(reactivity controlled compression ignition, RCCI)发动机的运行特性,该研究基于甲醇/柴油双燃料发动机试验台架,试验研究1 800 r/min、100%负荷和3 200 r/min、100%负荷下不同甲醇替代率、柴油喷射正时对发动机燃烧与排放性能的影响规律。结果表明:不同海拔条件下随着甲醇替代率的增加,缸压和瞬时放热率峰值逐渐升高,燃烧始点和燃烧中心前移,当量有效燃油消耗率(equivalent brake specific fuel consumption, ESFC)降低,有效热效率升高,NO_x和碳烟排放大幅降低,THC(total hydrocarbons)和CO排放增加。1 800 r/min、100%负荷工况下,甲醇替代率由0增至20%,0、1 000、2 000 m海拔下最大缸压平均增加1.72 MPa,瞬时放热率峰值平均升高25.08 J/(°),ESFC平均降低4.67%,有效热效率平均升高4.90%,NO_x和碳烟排放分别平均降低16.63%和50%,THC和CO排放量分别平均增加142.03、388.18 mg/kg。3 200 r/min下甲醇替代率由0增至7%,不同海拔高度下ESFC平均降低1.76%,有效热效率平均升高1.79%,NO_x和碳烟排放量分别平均降低8.17%和20.70%。海拔高度由0升至2 000 m,1 800 r/min、20%甲醇替代率与3 200 r/min、7%甲醇替代率下,瞬时放热率峰值分别降低4.80和8.08 J/(°),燃烧中心分别推迟1.44°和1.43°,有效热效率分别降低0.82%和0.68%,ESFC分别升高2.10%和1.99%,NO_(x)排放量分别减少10.61%和7.35%,碳烟排放分别增加26.54%和32.12%,THC排放分别升高29.88%和15.45%,CO排放量分别增加22.42%和18.15%。固定甲醇替代率后,随着柴油主喷正时提前,不同海拔条件下缸压和放热率峰值逐渐升高,燃烧中心向上止点靠近,ESFC逐渐降低,有效热效率升高,碳烟排放减少,NO_(x)、THC和CO排放增加。1 800 r/min、15%甲醇替代率下,主喷正时从-1.5°提前至-7.5°,不同海拔高度下ESFC平均降低8.27%,有效热效率平均升高9.08%,碳烟排放平均减少90.94%。为提升高海拔条件下甲醇/柴油RCCI发动机的热效率和燃油经济性,可以适当增大柴油主喷正时。研究结果可为不同海拔环境下甲醇/柴油RCCI发动机燃烧与污染物排放控制优化提供参考。

正时链条张紧器低速敲击噪声降低方法的研究

介绍了发动机正时链条张紧器的工作原理及其在低速时产生敲击噪声的机理,对3款机型正时链条张紧器低速敲击噪声降低方法进行了研究。结果表明:减少机油泄出量增大正时链条张紧器阻尼力、增大正时链条张紧器单向阀进油量和增设低压储油腔、增大主油道机油压力,均可有效降低正时链条张紧器低速敲击噪声;增大正时链条张紧器柱塞弹簧力,可有效降低发动机起动时正时链条张紧器敲击噪声。

使用正时皮带的柴油机高压油泵相位的优化设计

为提升柴油机正时系统的可靠性,本文分析了使用正时皮带的柴油机中高压油泵的安装相位对正时系统的影响。针对某3L排量柴油机的高压油泵安装相位进行研究,利用AVL多体动力学软件Excite Timing Drive对正时系统进行动态仿真分析,确认高压油泵最优相位下正时张紧器的摆角、皮带振幅等参数,并通过对比试验验证。结果表明,高压油泵在最优相位下,可有效避开正时系统周期性扭矩叠加,最大程度的降低正时系统承受的扭矩及冲击,提升正时皮带的可靠性。

汽油机液压张紧器对正时链系统噪声影响的研究

整车试验过程中某增压直喷四缸汽油发动机在一档爬坡过程中产生“哒哒”异响,异响工况发动机转速1200rpm~1300rpm,机油温度升高后异响更加明显,平地起步和转速升高或降低后异响消失,经过初步诊断为正时系统液压张紧器产生异响,此异响与正时系统驱动零件(如凸轮轴、高压油泵)和液压张紧器自身性能有关。通过对正时系统测试进一步分析,发现液压张紧器与整机不匹配导致异响,通过对液压张紧器进行优化,经过NVH试验和500h交变负荷试验,验证效果良好。

汽车发动机气门正时系统故障诊断分析

运用案例分析来介绍汽车发动机气门正时系统中最常见的故障之一的车载诊断系统判定凸轮轴位置传感器信号不可信,用两则案例呈现出车载诊断系统判定凸轮轴位置传感器信号不可信的两种典型情况,便于理解汽车故障自诊断系统的两种典型的故障判定逻辑,有助于对发动机可变气门正时系统工作原理的理解和故障排除操作。

清洁度对发动机可变气门正时系统的影响

分析了发动机可变气门正时系统的工作原理。通过阐述清洁度的影响因素来探索提高该系统工作效率的途径。根据电磁阀调节的不同状态进行分析,提出对该系统的改进措施。

混动汽车发动机正时齿形链系统振动噪声研究及优化

混动汽车兼具传统燃油汽车的发动机与纯电动车的电动机,但受空间等因素的限制,其结构较为复杂。该文以混动汽车的发动机为研究对象,依据正时齿形链系统的具体工作状况,以其零部件组成为导向,搭建数学模型。对正时齿形链系统展开动力学分析,通过有限元分析、模态分析、频率响应分析等研究正时齿形链系统的振动特性,并通过声辐射分析方法探究其噪声参数。研究过程中,根据分析结果对混动汽车发动机的正时齿形链系统进行优化,以减少振动噪声。

船用柴油机正时齿轮动态热摩擦特性分析

船用柴油机正时齿轮具有尺寸大、变速比高、传递功率密度高和结构布局紧凑等特点,苛刻的工况作用于齿轮润滑-接触界面,导致摩擦力过大、温度过高,进一步引发齿面磨损、胶合等失效问题.针对船用柴油机正时齿轮的典型工况,采用多重网格法和多重网格积分法,研究热效应作用下齿轮一个啮合周期中的油膜厚度、油膜压力、摩擦系数及关键啮合点温度变化,并对不同工况及结构参数的船用柴油机正时齿轮的润滑状态进行了预测、分析与优化.结果表明:在一定范围内,增大齿轮宽度、提高传动比及转速能有效改善船用柴油机正时齿轮的润滑状态.考虑实际工况条件,优化结构参数(压力角和模数)能有效降低齿轮啮合过程中的摩擦及温度.

甲醇喷射正时对柴油/甲醇双燃料HCCI发动机燃烧及排放特性的影响研究

文章利用CFD仿真软件Converge研究了甲醇喷射正时对柴油/甲醇双燃料HCCI发动机燃烧和排放特性的影响。研究结果表明:随着甲醇喷射正时提前,缸内混合气质量提高,缸压峰值和压力升高率均升高,缸内温度分布更加均匀;当甲醇喷射正时提前角度较小时,缸内混合气存在明显的浓度梯度,使得燃烧始点前移;随着甲醇喷射正时提前,SOOT,HC和CO的排放量显著减少,当甲醇喷射正时为150℃A BTDC时,HC排放量最低;甲醇喷射正时的提前也减弱了甲醇汽化潜热对缸内温度的影响,导致NOx排放量升高。

汽车发动机气门正时系统故障诊断分析

本文针对汽车发动机气门正时系统故障进行了深入的诊断分析研究。首先,介绍了气门正时系统在发动机中的重要作用,并探讨了气门正时系统故障可能导致的后果。接着,分析了气门正时系统常见的故障类型及其特征,包括正时链条松弛、正时齿轮磨损等。然后,提出了基于传感器数据和故障码的故障诊断方法,并详细阐述了诊断流程及其原理。最后,通过实际案例验证了该诊断方法的有效性,为提高汽车发动机气门正时系统的故障诊断精度提供了参考。

喷油正时对正丁醇缸内直喷发动机性能影响分析

为解决正丁醇燃料应用于缸内直喷发动机时易造成混合气质量差的问题,以某款缸内直喷发动机为例,基于发动机的工作过程,采用三维计算流体力学(CFD)软件搭建了缸内直喷发动机的单缸物理模型,分析不同喷油正时对发动机性能的影响。研究结果表明,相对于推迟喷油,提前喷油提供了更多空气与燃料的混合时间,能够获得更好的混合气质量,从而能够达到较高的缸内压力,并能减少CO、soot和HC的排放,但NOX的排放增加。

某高效汽油机正时盖板声学性能优化

正时盖板作为混动专用高效汽油机的重要结构组成部分,其声学性能直接决定着整机辐射噪声的大小。在对一款新开发的混动专用高效汽油机做噪声、振动与声振粗糙度(NVH)测试时,发现该发动机前方辐射噪声在发动机四方(前方、进气侧、排气侧、上方)中处于最大值。对前方结构件进行调查,确认发动机正时盖板中存在大量局部模态,并在发动机燃烧激励下产生共振辐射噪声。通过降低发动机燃烧时最大压力升高率,并在正时盖板模态密集处增加螺栓约束,能有效降低正时盖板模态密度和振动幅值,验收测试结果表明,降低了整机辐射噪声1~2.5 dB(A),对整机噪声的降低起到了关键的作用。

汽车发动机正时系统失效分析与设计优化

通过对一款四缸发动机正时张紧轨在台架耐久试验过程中出现的失效问题进行系统分析,并进行相关的仿真分析、测试验证,之后对机构进行设计优化,有效地解决了失效问题的发生。

点火和喷射正时对甲醇发动机冷起动特性的影响

在一台125 mL的单缸电控喷射点燃式甲醇发动机上进行了冷起动瞬态工况着火特性的试验研究.基于循环控制研究了点火正时和喷射正时对甲醇发动机冷起动的着火特性和HC排放的影响.试验结果表明:点火正时和喷射正时对甲醇发动机的冷起动着火特性和HC排放均有显著影响;推迟点火从-20°(上止点前,下同)到10°,发动机的后燃逐渐增多,气缸压力逐渐降低,直至最后不能起动,甲醇发动机点火正时优化为-20°;喷射正时比点火正时对冷起动着火特性影响更显著,合理控制起动喷射正时,可保证混合气全部在受控的着火循环时进入气缸,实现"即喷即着"的理想着火,并提高发动机的着火可靠性;曲轴转角为471°(上止点后)喷射甲醇比-35°喷射甲醇时的气缸最高燃烧压力提高了140%,HC排放降低了65%.

点火和喷射正时对甲醇发动机冷起动非常规排放的影响

基于单循环甲醇喷射策略在一台125mL单缸四行程电控喷射点燃式甲醇发动机上试验研究了点火正时和甲醇喷射正时对甲醇发动机冷起动瞬态工况非常规排放(甲醛和未燃甲醇排放)的影响。试验结果表明,点火正时和甲醇喷射正时显著影响甲醇发动机冷起动工况的甲醛和未燃甲醇的排放。-20°CA ATDC点火和471°CA ATDC喷射甲醇时,发动机着火性能最好,气缸压力最高,未燃甲醇排放最低,甲醛排放最高。甲醇发动机冷起动工况甲醛和未燃甲醇的排放随点火正时、甲醇喷射正时的变化呈相反的变化趋势。

切换正时滞系统在可容许边依赖平均驻留时间下的稳定性和镇定性

讨论了一类切换正时滞系统的稳定性和镇定性.首先,通过构造多元共正李雅普诺夫泛函,得到了切换正时滞系统在可容许边依赖平均驻留时间(AED-ADT)切换信号下的有限时间稳定的充分条件;其次,设计了一类状态反馈控制器,并给出了闭环系统在AED-ADT切换信号下具有有限时间稳定的判据.最后,利用两个算例验证了所得结果的正确性.

天然气发动机点火正时系统的开发与应用

与双燃料发动机相比 ,柴油机改造天然气单燃料发动机 ,利用天然气完全代替石油产品做燃料 ,节能效果更加明显 ,同时 ,排放特性也进一步得到改善。课题研究了柴油机改造天然气单燃料发动机技术 ,将 4 10 2柴油发动机改造成天然气单燃料发动机。设计了齿轮 -齿形皮带机械式天然气发动机点火正时系统 ,改造压燃式柴油机为点燃式天然气发动机。文章阐述了该点火正时系统的原理和构造 ,分析了该设计的特点 ,阐述了该系统研究意义和应用推广价值。采用齿轮 -齿形皮带式点火正时系统是一种探索 。

自动变进排气供油正时系统控制机构设计计算

为了实现自动变进排气供油正时 (AVIEIT)的新构思 ,以改善高速高增压柴油机的低工况性能 ,对自动变进排气供油正时系统的变正时机构——内置斜楔式自动调节器设计与计算的基本方法进行了研究 .分析了该机构的基本结构与工作原理 ;在运动学及静力学的基础上 ,导出了该机构的基本控制方程式和进排气供油凸轮轴系阻力矩的计算公式 ;给出了内置斜楔式自动调节器设计与计算的一般步骤 ,并对 D61 1 4ZLQB柴油机采用 AVIEIT系统进行了控制机构设计 .试验结果表明 ,该设计方法是有效的 ,达到了预期的效果 .