米勒循环对柴油机燃用生物柴油的性能研究

借助GT-Power软件实现某机车柴油机仿真模型的搭建,采用试验对仿真模型的准确性进行分析验证。研究在75%负载1000r/min工况燃用5种生物柴油B0、B10、B20、B50和B100,分析采用两种米勒循环对柴油机油耗、功率以及排放功能的影响。试验结果表明:柴油机功率发生变化拐点在30℃A米勒度处,油耗变化拐点在30℃A米勒度,碳烟排放发生变化拐点在20℃A米勒度,在该工况条件下NOx排放降低的效果较为显著。综合分析可知,在75%负载1000r/min工况条件下燃用B10生物柴油,米勒度为30℃A且变气阀重叠角米勒循环下柴油机表现最为佳。

新工科卓越人才培养视域下海洋“大思政课”的价值与实现

未来工程发展的必由之路是领域和空间的拓展,其中,海洋空间和资源对人类社会的重要性日益加剧,海洋对维护国家发展安全的作用也更加突出。近年来我国涉海高校数量迅速增加,其中本科专业超过一半授予工科学位,这就要求我们思考海洋教育能否达到卓越工科人才培养要求。通过打造培养卓越工程人才为目标的海洋思政体系,整合社会大资源并抢占新媒体高地,使海洋“大思政课”活起来,切实推动海洋教育提质增效,培养学生成为实现海洋强国、担当民族复兴重任的时代新人。

大功率船用柴油机空气电机启动过程瞬态特性仿真

为提升大功率船用柴油机启动性能,采用GT-power软件建立船用柴油机稳态模型,增加空气电机启动系统模块,构建柴油机启动过程瞬态模型。基于仿真结果,分析环境排气背压、润滑油温度和压缩空气系统参数等对柴油机启动性能的影响规律。仿真结果可为基于空气电机启动的大功率船用柴油机的系统参数设计和性能评估提供依据。

基于工况协同的大功率柴油机循环性能优化

建立某型大功率柴油机的三维仿真模型并进行实验验证,基于验证模型的仿真结果对该型大功率柴油机循环工况的整体性能进行优化,在优化过程中提出“正向工况”和“协同工况”的概念和确定方法。结果表明,在仅对喷油角度进行调整的情况下,通过“正向工况”和“协同工况”间多工况的协同匹配,在保持循环比油耗基本不变时,循环NOx排放相比原机降低了6.43%;在保持循环NOx排放基本不变时,循环比油耗相比原机降低了1.53%,降幅达到3.18 g/(kW·h)。本研究提出的优化方法和过程对大功率柴油机循环工况或多工况整体性能的优化具有指导意义。

大功率柴油发动机常见故障及预防措施研究

大功率柴油发动机在工业和交通运输领域具有广泛的应用,然而,由于其特殊的工作环境和高负荷运行,常常会遇到各种故障问题。通过研究大功率柴油发动机的常见故障,并提出一系列预防措施,以提高其可靠性和性能。而且,详细分析各种故障原因和机制,可以更好地理解这些问题,并采取相应的措施来降低故障率,延长发动机寿命,减少维修成本。

水翼船动力装置技术特点及未来发展趋势研究

本文介绍了水翼船的技术特点及我国水翼船行业的发展,以船舶动力装置为论题切入点,阐明了蒸汽机、汽轮机、汽油机、柴油机、燃气轮机、核动力装置及联合动力装置的技术特点,重点对柴油机及燃气轮机两类动力装置在水翼船领域的应用及发展进行了研究。柴油机具有较高的经济性及技术成熟度,曾长期在水翼船动力领域占据重要地位,但考虑到当前水翼船动力性及轻量化等方面的特性要求,航空改型燃气轮机目前在水翼船上有着更好的应用前景。

模型支持下的大功率柴油机电子控制系统技术探究

基于模型支持的柴油机电控系统开发设计,能够在保证系统功能安全以及控制品质的同时,降低系统开发难度,具有较为理想的应用效果。本研究通过构建大功率柴油机模型,对电控系统的扭矩控制策略、喷油器控制策略进行设计,最后通过离线仿真对控制组件功能是否正确进行验证。结果显示,本研究设计大功率柴油机电子控制系统满足柴油机实时控制的要求。

大功率柴油机曲轴断裂原因分析与改进

对不同原因所导致的曲轴断裂实例进行了分析,结果显示曲轴断裂形式均为疲劳断裂,结构与工艺不匹配、原材料夹杂物、加工制造缺陷、平键装配错误、减振器失效、主轴颈碾瓦是这些曲轴发生断裂的直接原因。在此基础上,对导致曲轴疲劳断裂的内在因素和外在因素进行了分析讨论,为制定改进措施、提高曲轴使用寿命和可靠性提供了依据。

高原环境大功率柴油机性能综合改进技术研究

以某在用车辆动力舱空间为约束,提出增压中冷一体化技术,增加了高原(海拔大于3000m)柴油机进气密度:采用对流换热强化技术与先进制造技术,设计一种高效紧凑型环形中冷器,将其安装在改进后的压气机涡壳内部,从水散热器后取水冷却气体,实现增压系统上集成一体化中冷系统。对喷油器结构参数进行改进,从优化高原柴油机缸内喷雾与燃烧过程的角度改进性能。中冷器换热试验和高原环境发动机性能模拟台架试验表明:海拔3700m,标定工况点,一体化技术可以使发动机压气机后气体温度降低35.1℃;2000r/min、117.2kg/h工况时,单独应用一体化技术,柴油机功率恢复4.6%,燃油消耗率降低4.1%,涡前排气温度降低39℃,最大压升率降低4.7%;同时,应用优化的喷油器,功率比原机在高原提升11.1%,燃油消耗率下降7.2%,涡前排气温度降低49℃,最大压升率降低10.3%。

柴油与LPG/柴油双燃料喷雾特性的对比

采用高分辨率数码照相机对柴油与 LPG/柴油混合喷雾特性进行了对比研究。结果表明 ,随着 LPG掺混比的增大 ,喷雾油滴的平均直径减小 ,油滴尺寸数目分布曲线向小颗粒方向偏移 ,小颗粒油滴数目增多 ,雾化质量提高 ,使发动机碳烟排放大幅度降低 ;大颗粒油滴尺寸变化不大 ,小颗粒油滴尺寸变小 ,相对尺寸范围和发散边界扩大。随着喷雾贯穿距离的增大 ,柴油油滴的粒度增大 ;混合燃料的油滴尺寸的数目分布向小颗粒偏移 ,累积容积油滴直径则增大 ;相对尺寸范围和发散边界呈减小趋势 ,油滴容积分布在较大油滴的范围内渐趋均匀 ;喷射距离较长 ,油束射程总是等于油束到达燃烧室壁面的最大距离。

高压共轨柴油机起动工况高压泵控制策略

针对2.8TC柴油机起动过程的特点,将起动过程分为拖转期和起动期两大部分,由此设计了不同阶段不同的高压泵计量阀控制策略,确定了目标启喷压力和启喷转速,在此基础上试验研究了拖转期燃油计量阀接通时间和开度对轨压动态特性的影响,由此优化拖转期燃油泵的控制方法。研究了起动期燃油计量阀的开度和控制方法对轨压动态特性的影响。结果表明,所设计的高压泵燃油计量阀分阶段的控制策略可有效改善柴油机起动过程目标启喷压力的稳定性和跟随性,为提高起动性提供良好的喷射条件。

气缸密封性能的非线性接触分析

针对某高功率密度柴油机的气缸盖-气缸垫-气缸套-机体密封系统,建立装配体的有限元三维模型。采用非线性接触分析法,研究发动机功率密度提升后,在预紧工况下气缸垫参数设置对气缸密封仿真计算的影响,对气缸垫密封面的接触应力进行有限元分析,对结构的密封性能通过静态面压试验进行评价。结果表明:采用非线性接触边界条件进行有限元分析,更能体现气缸盖、气缸垫与机体接触面的真实应力,因此非线性接触分析法是研究气缸密封的一种有效途径。

柴油机高密度-快速燃烧过程数值模拟

针对柴油机升功率提高后燃烧过程的变化,应用CFD软件Fire研究燃烧子模型在柴油机高密度-快速燃烧过程模拟中的应用,利用某高升功率单缸柴油机的试验结果对WAVE喷雾破碎模型和涡团破碎(EBU)湍流控制燃烧模型的关键参数进行标定。对柴油机3 600 r/min时全负荷条件下燃烧过程进行数值模拟,仿真结果表明,缸内平均压力、指示功率和放热率与试验结果吻合良好,缸内燃油蒸发充分、温度分布均匀,验证了CFD模型模拟柴油机高密度-快速燃烧过程的有效性。

高功率密度柴油机智能冷却系统设计研究

对高功率密度柴油机智能冷却系统进行了简介,概述了国内外发展现状,总结了我国在高功率密度柴油机智能冷却系统研究方面与国外的差距,提出了我国高功率密度柴油机智能冷却系统设计的总体方案、CFD仿真方法、控制策略及智能控制系统软硬件的构成,并对今后的工作进行了展望。

大功率船用柴油机主轴承典型工况润滑性能分析

以9G32型大功率船用柴油机主轴承为研究对象,分别对比分析了全负荷不同转速工况下和相同转速不同负荷率工况下的各主轴承负荷、最小油膜厚度、最大油膜压力,然后选择了其中的典型工况针对润滑性能最为恶劣的第7主轴承,对轴承负荷及润滑性能进行了详细分析。分析结果表明:在最低转速和全负荷工况下,在曲柄转角的一个特定范围内,受载最大的第7主轴承的最小油膜厚度会小于许用值;同时,大功率低中速船用柴油机主轴承在低间隙、薄油膜的恶劣工况下的时间远远大于普通的高速柴油机,这些因素是使大功率低中速柴油机主轴承易发生疲劳失效和使用寿命变短的主要原因。

现代军车动力的经典——890系列柴油机

简要论述了现代作战部队的可部署性对陆军车辆乃至其动力装置提出的新的要求;介绍了MTU 890系列发动机的研发背景及其先进的性能指标;讨论了890系列柴油机采用的先进技术及其高度集成的设计思想;简要介绍了MTU公司与890系列柴油机匹配的传动系统的设计思想;对发展我国的高功率密度柴油机提出了一些想法和建议。

柴油机高压共轨电控系统开发方案的研究

进行了高压共轨柴油机电控系统V模式开发方案的研究。利用Matlab/Simulink工具,对控制策略算法进行图形化编程及控制算法的优化仿真,利用自动代码生成工具———Target Link实现控制策略算法从Simulink程序框图至嵌入式ANSI C的代码实现,通过高压共轨柴油机硬件在环仿真系统实现对模型算法的二次试验验证。研究结果表明:此种开发方案可以在保证控制系统控制精度的基础上,大大缩短开发周期。

高压共轨柴油机燃用F-T柴油的性能与排放特性试验研究

研究了高压共轨柴油机分别燃用国Ⅲ柴油、纯F-T柴油和两者混合油共6种燃油时性能和排放特性。进行了外特性和稳态ESC与瞬态ETC排放试验,并对颗粒物中的可溶性有机物(SOF)和多环芳烃(PAHs)两种成分进行了分析。试验结果表明:随着燃料中F-T柴油比例的提高,发动机输出转矩增大,燃油经济性提高;而稳态和瞬态循环下,CO、NOx、颗粒物和颗粒物中的SOF和PAHs均降低。

增压式高压共轨系统性能试验研究

以改善大功率柴油机的节能与排放性能为目标,研发了一种既先进又易于制造的燃油喷射系统———增压式高压共轨系统。该系统可在各负荷区域中,通过对2种喷射压力(可调)和3种喷油率(矩形、斜坡形、靴形)之间的匹配和调节,实现柴油机的全工况优化运行。研制了系统的关键部件———电控增压泵,并为其开发了单电源单开关自斩波驱动电路,搭建了试验平台。试验考察了电控增压泵的增压性能、系统喷油率的可调性和理论增压比对系统性能的影响等。

4JB1高压共轨柴油机开发研究

设计了4JB1柴油机共轨化的总体匹配方案和共轨柴油机的喷油量、共轨压力、喷射定时、预喷射等模块的匹配控制策略,分析了工况点使用频度对标定匹配中MAP步长和维数的影响。研究结果表明,采用变步长标定优化MAP,有效地提高了匹配效率,匹配后的发动机达到欧Ⅲ排放水平。