发动机VVT诊断策略与硬件特性匹配的优化

针对“排气凸轮轴锁止位置运行不合理”故障,从排气VVT结构特性分析入手,结合故障诊断策略,发现VVT二级阶梯销结构在起动工况机油压力建立过程中可能存在VVT角度跳变,跳变时间与故障诊断策略匹配不合理问题。通过理论及试验分析,验证出VVT角度可能产生跳变的时间,确定延长故障诊断开始时间的方案,使之避开VVT角度跳变时间,最终通过了诊断优化后的实车验证,为发动机匹配开发过程中诊断策略的制定提供了依据。

某发动机悬置支架的有限元分析

悬置支架是动力总成最重要的零件之一,本文通过有限元方法分别对悬置支架的强度和接触面的微动等安全性能进行分析,并与道路试验结果进行对比,证实了有限元分析的准确性,分析结果可对悬置支架后期的优化设计方向提供重要依据。

THS-III纯电动模式下的发动机转速控制

利用杠杆法对THS-III混合动力系统的纯电动加速过程进行了动态分析,通过仿真比较了不同驱动需求转矩、发动机静态阻力转矩和扭转减振器阻尼对发动机转速波动的影响。结果表明,纯电动模式下若仅对驱动电机实施转矩控制,可能会直接导致发动机被起动并产生转速波动,从而严重影响车辆行驶的平稳性。为此,设计了纯电动模式发动机转速补偿控制策略,并合理地选择控制器采样时间。经Matlab平台仿真验证,所采取的措施明显降低了发动机转速波动,在满足驾驶员转矩需求的情况下,改善了车辆行驶的平稳性。

基于一种电子节温器控制的发动机节油技术研究

传统机械式节温器主要由冷却水温控制,难以实时满足发动机实际工况下冷却水温要求,电子节温器可有效控制发动机在适合温度下工作,并一定程度上减小油耗.为验证电子节温器的有效性,对某款1.5 L排量发动机进行了台架试验,结果表明,控制系统可将冷却水温控制在各工况所对应的最优冷却水温附近,节油效果达到0.5％～2.6％.

低黏度机油对汽油发动机燃油经济性的影响研究

为揭示低黏度机油对发动机燃油经济性的影响,选用5种机油（3种不同黏度低黏度机油SN 0W-20、作为基础油的SL 5W-30和高黏度机油SL 10W-40）进行了一系列的台架对比试验,包括发动机机械损失试验、外特性试验、万有特性试验、基于NEDC工况的模拟工况试验等。试验结果表明,与基础油相比,使用低黏度机油时发动机的燃油消耗降低了1%~2%,而在3种低黏度机油中,黏度越低,节油率越高。

排气背压对发动机性能的影响

为满足日益严格的排放法规,特别是国六排放中颗粒物数量的要求,增加颗粒捕集器(GPF)成为当前发动机满足国六颗粒物排放的最简单也最行之有效的方法。另一方面,GPF在使用过程中,SOOT的周期性的捕集与再生,机油消耗产生的灰分在GPF内部永久的累积,造成了发动机排气背压不可逆转的增加,导致发动机排气不顺畅,对发动机的燃烧造成不利的影响,从而影响发动机的动力性、经济性等。主要从GPF的应用出发,模拟GPF在不同使用阶段排气背压的增长情况,研究排气背压增长对发动机燃烧及其它主要性能参数的影响。

VVT对发动机性能影响的研究

VVT(可变气门正时)是汽油机上普遍采用的一项技术,VVT的应用对发动机性能提升明显。一般来讲VVT可以有效提升发动机的低速转矩,降低发动机排放,减小发动机泵气损失,提高有效热效率,提高发动机功率。另外对于增压直喷汽油机而言,利用VVT还可以实现扫气功能,有效降低发动机低速大负荷早燃和爆震倾向,提升涡轮增压器响应。结合台架试验研究了VVT对发动机燃烧特性、有效热效率及排放的影响,试验结果表明VVT对发动机的各项性能提升明显。

TGDI发动机二次喷射优化对排放特性的影响

研究了不同的二次喷射优化策略对涡轮增压直喷汽油机未燃HC和炭烟的影响情况。通过适当的喷油配比、喷油时刻改善燃烧室内燃油混合气分布情况。利用多因子扫描组合,对某工况下不同喷油配比、喷油时刻组合进行了试验研究。结果表明,采用适当的喷油配比、恰当的喷油时刻,能够使油气混合质量较好,炭烟与未燃HC均会减少,排放改善趋势显著。

TGDI发动机超级爆震特性研究

研究了单次喷射及二次喷射对涡轮增压直喷汽油机某工况下超级爆震的影响,分析了二次喷射策略下进排气凸轮相位、进气温度、点火提前角、空燃比、发动机水温及曲轴箱通风系统对超级爆震的影响情况。结果表明,采用适当的二次喷射策略能有效抑制超级爆震的发生,增加发动机水温,降低混合气空燃比,适当提前排气相位可以减少超级爆震的频次,进气温度及点火提前角对超级爆震现象的改善不大。

低压EGR对GDI发动机燃烧和燃油经济性的影响

近年来,降低油耗和排放的新技术和新方法广泛应用于汽油机,以应对越来越严苛的油耗法规和排放法规。外部冷却EGR技术可以减小泵气损失、降低缸内燃烧温度、提高燃油利用率,大幅度提高了汽油机的燃油经济性,改善排放。选取了一款小排量增压发动机,对进排气系统进行改造,加装一套低压EGR系统,探究低压EGR技术对发动机燃烧和燃油经济性的影响。

浅谈发动机凸轮轴孔和曲轴孔的加工工艺

为保证凸轮轴和曲轴高速运转并拥有良好的动力输出环境,发动机缸体的曲轴孔和缸盖的凸轮轴孔必须具有高的精度。为提高发动机性能,对发动机曲轴孔和凸轮轴孔的机械加工工艺方法进行了研究,通过对加工工艺方法、设备精度和工装夹具的可靠性进行改进,保证了两轴孔孔隙的尺寸精度、形状精度和位置精度,加工质量和效率得到有效提升。

基于气门升程曲线的发动机性能优化

进排气门的开启时刻,对气缸充量有重要的影响。利用进气惯性及进气门迟闭可以有效地增加气缸充量,而较大的迟闭角可能会因为活塞的上移将气体推出气缸,减小气缸充量。同样,排气提前可以有效地降低缸内残余废气,使排气通畅;而较大的排气提前角可能会造成有效功的损失,并导致各缸间进排气干涉,减小气缸充量。采用仿真分析的方法,分析造成发动机扭矩偏低的原因,更改进排气门升程曲线,有效地增加气缸充量,增加发动机动力性。同时通过试验验证,选用最终的实施方案。

发动机润滑系统机油泵性能优化

针对发动机台架试验时因机油泵供油量不足引起的拉缸问题,通过Flowmaster仿真计算分析,实现机油泵性能的优化,进而改进原机油泵的设计尺寸,并进行耐久性试验验证。结果表明,当机油泵转子在原机油泵转子厚度基础上加大1.6mm时,连杆喷口处的机油流量达到原发动机的流量指标,发动机未出现拉缸现象。该优化方法实现了分析与试验结果一致,为发动机润滑系统性能优化和工程应用提供理论依据。

小型增压发动机应用米勒循环的试验研究

小型增压发动机因其较小的泵气损失,在部分负荷工况下能明显地提升发动机燃油经济性,但会增加发动机的爆震倾向。在小型增压发动机上应用米勒循环技术,可以降低发动机的有效压缩比,从而降低压缩终了缸内可燃混合气的温度和压力,降低发动机的爆震倾向。在一台1.0L三缸发动机上,通过更改进气凸轮轴,优化进气道和活塞顶部形状,使其变为压缩比为12的米勒循环发动机,探究米勒循环对小型增压发动机油耗的影响。研究结果表明:在小型增压发动机上应用米勒循环,可以有效降低发动机小负荷下的泵气损失,提升燃油经济性;在高速中高负荷时,由于膨胀比的增加,结合进气门早关降低发动机有效压缩比来抑制爆震,降低发动机油耗,但低速中高负荷时,由于有效压缩比仍大于原机,油耗会有一定恶化。

基于计算流体动力学分析的增压发动机燃烧系统优化

利用STAR CD软件,对增压发动机缸内流动进行了数值模拟,研究了不同进气道和燃烧室设计对缸内流动过程的影响。研究表明,高滚流比气道和四挤气燃烧室方案下,燃烧系统缸内瞬态滚流比和湍动能均得到提高,且湍动能中心更靠近气缸中心。基于研究对增压发动机燃烧系统进行了优化,在1 500 r/min满负荷时,优化后燃烧持续期曲轴转角减小了3°CA。

车辆匹配直喷增压发动机的NEDC/WLTC循环排放分析

基于某轿车匹配直喷增压发动机的整车排放试验结果,分析了NEDC循环与WLTC循环下排放污染物的差异,分别对2种循环的CO、THC、NOx、PN排放的产生阶段及产生原因进行了分析,并分析了排气温度对排放的影响。由于WLTC循环的工况更加复杂,车速变化更加频繁,导致CO、NOx排放较NEDC循环高。通过对2种循环的排放分析可知,NEDC循环的排放污染物主要产生于冷起动阶段及急加速阶段,WLTC循环的排放污染物主要产生于低速阶段及超高速阶段。NEDC循环的冷起动阶段和WLTC循环的低速阶段产生较多排放的原因是:一方面缸内温度低、燃油蒸发雾化差;另一方面排气温度低,催化器催化效率低。NEDC循环的急加速阶段和WLTC循环的超高速阶段由于存在过渡工况,导致发动机缸内燃烧不完全,排放增加。此外,NEDC循环的急加速阶段和WLTC循环的超高速阶段排气温度接近800℃,导致催化器催化效率下降,低于90%,引起排放增加。

提高发动机NVH测试有效性的探索

为了提高冷试时发动机NVH测试的检出率,降低误报率,采用理论分析和试验研究相结合的方法,分析了NVH测试与NVH测试的工艺、传感器布置、发动机零部件等方面的关系,探索降低误报率的合理方案。结果表明:NVH测试与多种因素有关,在设备投入使用前期,进行风险规避,可以降低后期成本浪费,提升NVH测试检出率,确保冷试可靠性,利用外置NVH测试系统进行举例说明。

发动机冷却系统汽蚀问题分析

分析了发动机冷却系统产生汽蚀现象的原因以及危害,从发动机水泵本体以及发动机冷却系统等2个方面探讨汽蚀现象的判断依据及预防措施。在设计阶段,运用STAR-CCM++流体仿真软件对水泵内部流场进行分析评估;通过水泵汽蚀试验验证水泵抗汽蚀能力,减小水泵本体发生汽蚀的可能。在发动机冷却系统设计方面,通过提高冷却系统压力来提高冷却系统的抗汽蚀能力;通过设置除气管,加强系统除气能力,降低气蚀风险。最终通过冷却系统试验验证冷却系统的抗汽蚀能力。

电子水泵在混合动力发动机上的应用

主要讲述电子水泵在一款增程式混合动力发动机上的应用,介绍了电子水泵的选配以及布置,并且针对缩短暖机时间、降低摩擦损失以及精确控制水温三个方面进行测试,通过数据的对比分析,验证了电子水泵对发动机在降低油耗方面的贡献。

浅析影响发动机气缸盖气门导管刀具耐用度的因素

针对影响气门座圈锥面跳动的因素进行了分析,通过对加工刀具的结构、性能及加工参数进行优化。优化结果表明,保证了气门座圈的加工质量,同时提高了加工刀具的使用寿命。