汽车空调管路系统随机振动疲劳分析优化研究

为解决某汽车空调管路由于共振导致的断裂故障,采集空调管路系统的随机振动激励,将其转换为功率谱密度曲线作为激励进行随机振动试验,得到管路的疲劳寿命,然后进行单位载荷的频率响应分析得到频率应力的传递函数,并进行随机振动疲劳分析,通过试验标定管路系统中的橡胶复合材料,分析其对寿命影响的敏感性。结果表明,管路疲劳寿命低于试验要求,其危险点与断裂位置一致。通过在管路共振方向增加支撑支架进行优化设计,优化后管路疲劳寿命满足要求,整车耐久试验结果表明,管路的应力大幅降低,且未发生断裂。

在动力总成试验室设备管理上的探索和实践

动力总成试验室设备技术含量高、投资大,是动力总成研发的基础之一。如何对其设备管理进行优化,从设备的应用角度提高设备数据输出质量,提高设备完好率,从而助力动力总成自主品牌研发能力提升,是一个值得大家研讨的课题。文中从一般设备管理理论发展历史和中国合格评定国家认可委员会(CNAS)对实验室的检测和校准能力进行认可的准则(CNAS-CL01)入手,通过对动力总成试验室设备的特征进行分析总结,从而提出一种基于动力总成试验室设备性质的设备管理经营战略。通过设计经营战略在设备管理中的具体实现形式,并通过3年的实践,最终证实,该设备管理经营战略在降低总设备保全时间占比和设备故障率可取得可观的效果。

动力总成试验室设备管理的数字化实践研究

基于目前行业利用数字化提高业务水平的趋势,对动力总成开发型试验室设备管理高质量保全HQM管理方法进行设备管理数字化实践,带来一个有价值的尝试。根据HQM设备管理方法,重点利用数据仓库系统技术对传统设备管理系统进行数据库模型重新构建和定义,从而实现设备管理数字化目标。

二次喷射对直喷增压汽油机混合气形成与燃油湿壁影响的数值研究

使用数值仿真的方法对缸内喷雾、混合气形成和燃油湿壁进行了研究,重点对二次喷射对燃油湿壁的影响进行了详细的分区分析。对比分析了单次喷射方案和二次喷射方案仿真结果,包括滚流比、湍动能、喷雾图像、混合气浓度分布、燃油湿壁量。研究结果表明:在发动机2 000r/min全负荷工况下,两个方案缸内流场差异较小,混合气分布差异明显;二次喷射策略会降低燃油湿壁,燃油湿壁量最大值降低了27%。通过台架试验得到通过二次喷射策略机油稀释比例降低了15%,早燃频次也有所下降。

发动机缸盖热机械疲劳及寿命预测研究

缸盖作为发动机的关键组成部件,使用工况较复杂,容易发生热机械疲劳(TMF)失效,其疲劳强度特性的优劣直接影响发动机的寿命。文章针对发动机开发过程中缸盖开裂的工程问题,建立了缸盖高周疲劳(HCF)和低周疲劳(LCF)计算模型,综合分析缸盖开裂的原因。根据发动机热冲击试验规范计算了缸盖的瞬态温度场,以反映实际试验中金属温度场情况;进行了缸盖TMF材料属性测试,得到了等温低周疲劳数据;同时在TMF计算模型中考虑了蠕变、氧化、硬化和软化等因素。计算结果表明,该缸盖局部存在寿命较低的情况,位置与试验中缸盖开裂位置吻合;经过局部结构优化,寿命达到设计要求,并通过了试验验证,解决了该缸盖的开裂问题,为后续开发提供了技术保障。

发动机转速异常波动的原因排查及解决措施

某试验车辆冷起动后,在D档暖机过程中出现发动机转速异常波动现象。经逐步排查发现,凸轮轴相位信号异常,造成凸轮轴和曲轴相位不同步,使发动机控制器无法判缸,导致发动机失火,造成转速异常波动。凸轮轴相位信号异常与信号轮跳动间隙紧密相关,严格调整信号轮的跳动间隙后,经过多次试验验证,转速异常波动现象消失。

发动机试验台架轴系匹配研究

试验台上发动机-传动轴-测功机系统的扭转振动会带来连接轴异响、连接轴损坏、曲轴断裂等问题,因此需要根据发动机、测功机和试验要求合理选用台架用传动轴,并尽可能避免在发动机完全转速范围内发生共振。从双质量系统扭振入手,主要考虑扭转刚度、阻尼、弯曲振动和扭振强度、曲轴强度校核、过渡盘强度校核等问题,对传动轴的选用及过渡盘的设计进行探讨。

一维与三维相结合的发动机润滑系统分析

详细介绍了在发动机开发概念设计阶段通过一维与三维相结合的流体分析方法进行润滑系统分析评价的过程及方法,通过该方法可以快速有效地对润滑系统不同的设计方案进行分析对比评价,减少试验次数,缩短润滑系统设计周期,从而降低研发成本。

某汽油机润滑系统机油泵排量确定及分析优化

润滑系统作为汽车发动机的五大系统之一,对发动机的正常工作有着举足轻重的作用。发动机的关键部件如曲轴、连杆、涡轮增压器、配气机构等都需要润滑系统提供一定压力的润滑油才能正常工作。对于某一润滑系统设计方案,部件润滑油压要求最终转化为对机油泵排量的要求。但是不同部件对油压的要求分布在不同的发动机转速,通过手动计算很难确定机油泵排量。介绍了在发动机概念设计阶段采用先进的一维流体仿真软件Flomaster搭建润滑系统一维分析模型,分析系统的压力、流量分配情况,并确定机油泵排量的过程及方法。同时通过对系统设计方案进行优化设计分析,使机油泵排量较初始设计方案下降25.5%。

基于试验和仿真的缸盖疲劳耐久性研究

以发动机缸盖疲劳耐久性设计为研究对象,对缸盖材料进行不同温度下的疲劳测试,获取详细的缸盖高、低周疲劳材料属性,然后结合CAE疲劳分析方法和理论,进行缸盖金属温度场仿真、高周疲劳分析和低周疲劳寿命预测。该缸盖疲劳分析方法结果可靠,可有效指导缸盖疲劳耐久性设计和优化。

发动机性能台架试验自动化系统的开发

开发了发动机性能台架试验自动化系统,包括发动机台架标定和性能开发试验自动化运行系统、发动机台架试验实时控制系统、发动机试验保护策略和系统、发动机台架试验测量系统不确定度评定、试验台架传动系统扭转振动校核等。将自动化系统应用于试验项目,实现了发动机台架标定和性能开发试验的完全自动化,提升了试验效率和质量,加快项目开发进度。

某空调系统性能提升的仿真分析

文章通过模拟计算的方法,分析某空调系统部件更换后对空调系统性能提升的影响。标定某空调系统模型后,分别更换空调系统中压缩机、冷凝器、蒸发器,通过分析其对空调系统制冷量、压缩机排气压力、冷凝器出口过冷度、蒸发器出口过热度及COP等参数的影响,研究系统部件更换对空调系统性能提升的影响。

离合器减振弹簧刚度的优化研究

文章采用集中质量法原理建立包括发动机曲轴详细模型的某国产乘用车的传动系统模型,通过传动系扭转模态分析得到传动系统上关键零件的扭振特性,依据使得传动系统的二阶模态转速追随发动机的二阶最小激励转速的原理,计算出离合器的最佳刚度曲线。

基于GT-SUITE整车暖机阶段油耗仿真分析

汽车动力性和燃油经济性是其重要的使用性能,文章介绍了使用GT-SUITE软件预测NEDC循环工况下暖机阶段的油耗,重点分析了集成冷却系统后对燃油消耗的修正。以某整车为例,通过CAE计算得到了冷启动油耗分析结果,并结合排气余热回收装置,分析了该装置对NEDC循环工况下暖机阶段油耗的影响。

涡轮增压器Rattle噪声分析和对策

针对汽油发动机在整车NVH试验中出现的增压器Rattle噪声问题,全面分析产生噪声的相关因素,并结合试验分析手段对增压器进行了噪声评价,提出了几种应对方案并研究其实施效果。结果表明,增加弹簧垫片的工程实用性较强,能有效降低增压器Rattle噪声水平。

一种应用48 V系统的乘用车发动机启停耐久试验方法研究

48 V混合动力路线是乘用车企业降低整车能耗的研发路线之一。48 V系统功能之一是发动机怠速时辅助发动机自动启停,配置该系统的发动机比常规发动机启停次数大大增加,发动机附件皮带、运动件所承受的力和机械磨损也增加。为了在开发阶段充分验证该特性,制定了相应的启停耐久试验方法。首先根据整机机油压力建立和消退的时间制定单次启停的时间,然后根据行业法规以及零部件设计要求等综合制定总循环次数,最终制定了启停耐久试验方法。该方法在某主机厂48 V项目进行了应用,检测出了零部件方面的问题,证明该试验方法有效。

高压油管接头静态扭矩衰减影响因素分析及优化

针对在汽油机静态扭矩衰减检查中发现高压油管接头静态扭矩衰减较大的问题,文章全面分析产生扭矩衰减的相关因素,并结合DOE试验分析手段对静态扭矩衰减进行评价,提出了几种应对方案并研究其实施效果。结果表明,降低拧紧转速,采用分步拧紧法、合理定义安装扭矩以及均匀布置安装点能有效改善高压油管接头的静态扭矩衰减程度,提高高压油管接头的鲁棒性。

两级可变式气门升程系统试验研究

可变气门升程系统能在发动机处于不同转速及不同负荷时匹配合适的气门升程,是解决发动机燃油经济性和动力性两者矛盾的核心技术之一。基于某2.0L涡轮增压汽油发动机搭载两级可变式气门升程系统进行倒拖试验,分析气门升程特性、气门速度特性,以及切换功能实现及可靠性验证,同时针对可变气门升程系统的关键零部件进行了性能研究。

温度变化对发动机台架油耗测量的影响

为了研究燃油温度控制精度对油耗仪测量精度的影响程度,使用流体力学原理分析了温度变化对燃油质量流量测量的影响,并在发动机台架上使用成熟的发动机测试验证,修改油耗仪温度控制单元目标温度,使燃油温度发生变化,试验结果表明燃油温度变化越大,对燃油质量流量测量的影响越大,本文提出四项有效改善温度控制精度的措施,对油耗仪的设计与故障排查提供指导意见。

增压汽油发动机曲轴箱通风分析及其降低措施

文章介绍了增压汽油发动机曲轴箱通风系统的结构以及通风量异常的危害。分析了通风量的主要贡献因素,对活塞漏气量和增压器的漏气量进行了试验测量。结果表明,活塞漏气量是通风量最主要的贡献者,试验分离出的增压器油路漏气量占比较小。通过增大活塞环第二环岸容积的措施,能有效降低约10%总漏气量。