Design and Research of the EQ6105DTAA Diesel Engine

The EQ6105DTAA diesel engine which first pattern en gi ne is EQD6105T is developed through the original EQ6102 diesel engine and other advanced engine structures. This paper analyses performance parameters, general layout and parts design process of the diesel engine. The development cycle is s horten by CAD/CAE/CAM technology. Through experiment, the general performance of the engine is in keeping ahead in our country. With boosting mid-cooling technology and related designing correction in EQ6105 DTAA diesel engine, it had obtained better motivity and economy. The full load s teady smog emission and smog emission during simulated free accelerating are all meeting with GB14761.6-93, GB3847-1999 limit requirement. The prototype had p assed reliability test and has reliable parts. It performance indexes are in the leading position in same diesel engine in China. The 13 working conditions gas pollute and particle discharging in this pro totype can meet the limit requirement of GB17691-2001, phase I. The EQ6105DTAA diesel engine parts has good generality with existing types, which lower down th e production cost.

基于回归分析的发动机HC排放预测模型

将回归分析方法用在一台经过改造的汽油/柴油双燃料发动机HC排放研究上。以1700r/min@60 N·m工况为例描述了试验设计、模型阶次选择、异常点去除、正态分布假设判断整个过程,获得了精度较高的HC排放模型,通过将试验结果和仿真分析结果进行对比验证了所建模型的正确性。

3Z1.1型柴油机排气系统的降噪优化设计

为了降低3Z1.1型柴油机的排气噪声,在分析该款柴油机排气噪声频谱特性的前提下,设计了一款新型阻抗复合型消声器,并在该消声器上加入小孔喷注降噪结构。结果表明:该型消声器在宽频范围内具有良好的降噪效果,整机噪声下降29.8 dB,满足预期要求。

柴油机机带海水泵水力设计

柴油机机带海水泵主要用于柴油机海水冷却管路,将柴油机水系统的热量通过海水冷却带出柴油机外部,柴油机海水泵的水力设计是海水泵的关键。目前柴油机海水泵国产化尚少,基本水力模型也是采用国内通用水力模型,本设计对海水泵的水力性能进行重塑设计,实现轻量化、高效能水力模型,并对汽蚀性能进行了模拟计算。同时柴油机对柴油机机带海水泵还有减振降噪的要求,因此在对海水泵水力设计的同时,融入减振降噪理念,降低海水泵水流激励带来的振动。

降低车用柴油机振动噪声的设计方法

利用大型有限元工程分析软件 ANSYS建立柴油机机体、油底壳等部件的有限元三维模型 ,并用试验模态分析对计算模型和结果进行验证。对各种改进结构的动态响应和模态进行计算分析 ,找出最佳结构参数和形式 ,达到了比较明显的降噪效果。应用 SYSNOISE噪声仿真分析软件分析油底壳噪声场分布时验证了模态正交特性的理论分析结果。

柴油机燃烧噪声增压影响机理试验分析

研究了直喷式柴油机增压对燃烧噪声的影响机理。通过测量稳态和恒转矩增转速瞬态工况增压前后影响燃烧噪声的参数,得出增压前后柴油机燃烧噪声的变化规律。从燃烧室壁面温度、气体动力载荷和压力高频振荡等方面对试验结果进行分析。结果表明:增压后燃烧噪声降低,增压对稳态工况燃烧噪声的降低比对恒转矩增转速瞬态工况更明显,增压在中速中负荷工况下,对燃烧噪声的控制效果较好。

单缸柴油机一体式净化消声器设计与性能试验

为了通过机外净化的方式降低柴油机排放,基于单缸柴油机的工作特点,融合一体式净化消声器的设计要求,研制了一种单缸柴油机用一体式净化消声器。通过数值模拟与试验相结合的方法,对设计的一体式净化消声器的催化性能、声学性能、空气动力性能以及结构性能展开研究,提高催化器转化效率和使用寿命,同时满足消声作用。整机性能试验表明:安装优化后的一体式净化消声器,整机噪声略小于原机消声器,整机八工况排放CO、HC、PM分别为0.94、0.46、0.40 g/k W·h,相比于仅采用机内净化的样机分别降低了85.4%,70.5%,28.6%,劣化试验后柴油机排放满足非道路柴油机国Ⅲ要求;一体式净化消声器采用优化结构,与原结构相比,由于排气气流均匀流经催化器,CO、HC和PM的转化效率分别提高了21.0%、25.8%和7.0%。该研究可为单缸柴油机的机外净化研究提供参考。

一种新型排气消声器试验研究

对一种新型的阻抗复合式柴油机排气消声器进行了试验研究 ,结果显示这种结构的消声器在消声性能上有很好的表现 ,而且由于采用新的结构 ,其空气动力性能表现良好 。

基于DOE和神经网络的增压柴油机实时模型建模方法研究

基于一维仿真物理模型,研究了发动机实时模型的建模理论和方法。将发动机划分为进排气管路、中冷器、涡轮增压器和气缸四个子系统,分别探讨了各个子系统的建模方法,并重点研究了利用DOE和人工神经网络构建发动机气缸模型的方法。在此基础上,以道依茨BFM1015增压中冷柴油机为对象,对该方法进行了验证。研究结果表明:与传统的面向控制的平均值模型相比,运用新方法建立的面向控制的发动机实时模型误差小于5%,具有精度高、对试验数据依赖低等特点。

大流量压电式喷油器设计与试验

分析了大功率柴油机喷油流量要求,提出了压电喷油器主要部件的设计参数。结合实际发动机,确定了大流量压电式喷油器的设计方案,计算了两种压电堆和液力放大机构的输出参数,确定了双排不同喷孔直径的布置方案;通过试验分析压电执行器的响应速度,确定了喷油器最小喷射间隔时间为0.6 ms,经喷油器喷油效果验证表明:压电执行器、液力放大机构和双排喷孔的方案能满足大流量喷油的要求。

车内低频噪声声固耦合及试验优化设计

利用某国产轿车的声固耦合有限元模型对车内低频噪声进行了预测、分析和优化,并通过实车道路试验得到动力总成悬置激励、路面通过悬架传递到车身的激励以及驾驶员耳旁声压级响应。将测得的激励施加于模型中的相应位置进行频率响应分析,并预测车内低频噪声。从预测结果与试验结果的对比可以看出,二者具有较好的一致性,证明了轿车声固耦合模型的有效性。分析了驾驶员耳旁声压级对车身结构各壁板的灵敏度,根据灵敏度分析结果,应用涂贴阻尼层的方法对车内噪声进行控制,通过对阻尼层的试验优化设计,优化了涂贴阻尼层的密度及厚度。优化后车内噪声峰值降低了1.13dB(A),总声压级降低了0.62dB(A),阻尼层的总质量降低了1.935kg。

分流气体对冲排气消声器气流再生噪声模型研究

对分流气体对冲排气消声器气流再生噪声进行了数值计算,通过试验验证了计算方法的准确性。以气流再生噪声总声压级为响应值,使用Design-Expert软件设计了气流再生噪声试验,根据回归分析建立了总声压级与试验因素(内腔直径、对冲孔形状、对冲孔中心距、内腔分流单元锥角、气流速度)之间的数学模型,并检验了模型的显著性。深入分析了不同因素二阶交互作用对气流再生噪声的影响规律。结果表明:随着气流速度的增大气流再生噪声显著增大,斜率都超过了1;对冲孔形状和对冲孔中心距对气流再生噪声影响较显著,且当冲孔形状为矩形、对冲孔中心距为平均值时,气流再生噪声较小;内腔分流单元锥角和内腔直径对气流再生噪声影响较小。以气流再生噪声为优化指标,得到了最佳试验条件。

高速电磁阀动态响应特性响应面预测模型的研究

为了更有效地进行高速电磁阀参数的设计及匹配,经常采用数值模拟方法和结合实验设计的响应面方法。在Ansoft Maxwell电磁仿真环境中建立了柴油机电控单体泵高速电磁阀的有限元模型,通过与试验数据对比,得出电磁阀关闭响应时间最大误差为2%,开启响应时间最大误差为8.7%,验证了该仿真模型的准确性。通过中心复合设计实验设计方法,制定了高速电磁阀动态响应特性实验研究方案。应用最小二乘法进行回归分析,分别得出了高速电磁阀关闭响应时间、开启响应时间的多元二次响应面预测模型。两模型的R2值、Q2值分别为0.986、0.867和0.999、0.981,且通过仿真实验验证,关闭响应时间、开启响应时间最大误差分别为5.1%、1.6%,说明了该模型能够准确预测高速电磁阀的动态响应特性,为高速电磁阀参数的设计及匹配提供了一种有效工具。

小型柴油机电动临时增压系统性能试验

为解决小型柴油机在短时间超负荷工作时动力不足和冒黑烟的问题,设计了一种电动临时增压系统。该系统由压气机、直流无刷电动机、车载电源和开关组成,采用24 V车载蓄电池供电,在发动机超负荷工作时在短时间内进行电动增压,蓄电池能量消耗少。台架试验表明,该增压系统增压比在1.014～1.020之间时,柴油机功率提升5.0%～9.1%,燃油消耗率下降8.5%～14.0%,增压效果明显,排气烟度有所改善,压气机的启动瞬态响应时间在6 s之内,满足小型柴油机克服临时动力不足的需要。

YSD475型柴油机螺旋进气道改进设计与试验

简述了 YSD4 75型柴油机螺旋进气道改进设计与试验情况。试验结果表明 :在气缸盖基本结构不变的条件下 ,通过局部改进螺旋进气道结构 ,涡流比的算术平均值由原来的 1.84 0提高到 3.344。柴油机在标定工况下比油耗下降 7.8% ,烟度下降 3.6 9BSU ;在扭矩点工况下比油耗下降 15 % ,烟度下降 3.4 4 BSU。整机的经济性和烟度得以明显改善。

用正交试验设计的方法研究柴油机排气噪声及其影响参数的关系

用正交试验和方差分析法在S195型柴油机上对排气噪声及其主要影响参数进行试验、分析，探讨了这些参数和排气噪声的关系及其对排气噪声的影响程度。

小缸径涡流室柴油机非稳态工况噪声研究

以N485型小缸径涡流室柴油机为样机,探讨了柴油机在非稳态工况中暖机过程和部分负荷中间转速工况加速噪声的变化规律。其中整机噪声在暖机过程中随着水温、机油温度的降低而增加;对于加速工况,噪声在加速初期增加迅速,中间阶段变化较平缓,而后期噪声有所下降。

基于DOE和MIGA的消声器优化设计

高效率的设计出大消声量的消声器一直是车辆排气噪声控制中面临的难题。考虑到消声器优化过程中涉及参数较多,在消声器传递损失数值建模的基础上,采用试验设计(DOE)中的拉丁超立方设计对消声器参数进行分析,结合多岛遗传算法(MIGA)和传统遗传算法(GA)分别建立消声器在排气噪声单峰值频率和多峰值频率处的传递损失为目标的优化模型,开展消声器传递损失优化设计研究。结果表明:DOE方法能有效的辨识出各参数对消声器传递损失影响的大小,简化了消声器的优化模型。MIGA对消声器在单峰值频率和多峰值频率的优化都优于GA,且多峰值频率的优化好于单峰值频率的优化,能使排气噪声最大降低20.98 d B。

柴油机空气动力噪声分析及控制方法研究

柴油机因为具有经济性和排放性等优点而受到广泛应用,但同时它也会产生很大的噪声。讨论了柴油机的噪声危害,按辐射方式对柴油机噪声进行了分类,并重点分析了空气动力噪声,分别从进气、排气和风扇等方面介绍了柴油机空气动力噪声的产生机理和控制方法。研究表明,进气噪声和排气噪声的控制大多采用添加消声器的方法,风扇噪声的控制大多从风扇的结构参数和布置形式着手考虑。介绍了CFD建模及仿真分析噪声的思路方法,为后续优化设计打下基础。但在降低噪声的同时,必须保证风扇的其他性能参数达到所需要求。

基于混合试验设计生物柴油发动机比油耗优化

在一台国V排放高压共轨柴油机上燃用20%生物柴油混合燃料,通过调节共轨压力、主喷定时、预喷定时、预喷油量、后喷定时和后喷油量等6个喷油控制参数,优化标定生物柴油专用发动机的性能.选择混合试验设计方法制定了6因素同时调节的全局优化试验方案.分别针对低、中、高转速下的低、中、高负荷9个工况点进行试验.通过该方法拟合的发动机油耗数学模型需要的数据样本容量较小且精度更高.以油耗最小为单目标,通过混合优化算法求解各工况下的全局最优喷油参数组合.优化后发动机比油耗(BSFC)相比原机各工况点平均降幅2.71%.混合试验设计标定方法弥补了传统发动机优化标定方法单因素逐一优化所导致的局部最优特性.