6M发动机曲轴箱增开平衡孔后的有限元分析

为平衡某6M发动机曲轴箱内压力,故在其曲轴箱轴承座上增开两平衡孔;通过对曲轴箱开孔前后的三个工况下的有限元分析得到:加孔后曲轴箱应力和变形值与加孔前的曲轴箱相当,因此可以认为加孔后的曲轴箱的可靠性是可以得到保证的。

基于UG的WAVE技术在复杂曲轴箱设计中的应用

介绍了使用UG/WAVE功能进行复杂内燃机零件的三维设计建模方法和思路。针对CAD-CAE无缝连接要求,对内燃机复杂铸造零件如曲轴箱采用UG/WAVE功能实现自顶向下的设计,先设计铸造用芯核和外模,然后反向得到铸造毛坯、最终加工模型。这样产品的设计流程与生产流程一致,工艺细节可以充分考虑到,适用于大型复杂零件的设计,同时简化了建模,更改、刷新也都变得相当方便。

基于数值模拟的排气歧管优化策略

在台架试验的基础上,采用一维发动机工作过程计算和三维CFD模拟技术研究了4缸柴油发动机各缸排气温度差异的影响因素。模拟结果表明:台架试验测量的各缸排温差异是受各缸工作过程、测量点位置和排气歧管结构的综合影响,其中排气歧管结构是主要的影响因素。排温测量点位置越接近排气门,越能反映缸内的热负荷状况。基于数值模拟结果,优化了原发动机排气歧管,并提出了排气歧管优化策略。

4缸柴油机怠速噪声及声品质优化研究

针对高压共轨4缸柴油机进行了怠速噪声测试、噪声源识别、降噪以及声品质优化研究工作。通过改变转速、预喷油量、预喷间隔角、轨压和主喷正时,研究了这些参数对怠速噪声的影响,并确定最佳值。通过燃烧噪声分析和噪声源识别,采取怠速噪声降噪措施。对怠速噪声优化前后的结果进行声品质比较,采取的电控标定优化和屏蔽措施能有效改善怠速声品质。研究结果表明:该4缸柴油机经过电控优化标定后的主要怠速噪声源为机械噪声,通过对齿轮室罩盖、气缸盖罩盖等薄壁件采取屏蔽措施,能有效降低怠速噪声,改善声品质。

结合多种方法进行六缸柴油机噪声源识别研究

针对六缸柴油机进行了噪声源识别和降噪研究工作。通过单缸熄火法进行燃烧噪声和机械噪声的分离,以及表面振动法和声学照相法,结合振动和噪声信号的频谱分析法,对发动机表面辐射噪声进行了识别;针对表面噪声辐射的主要噪声源采取了屏蔽措施。研究结果表明:六缸柴油机的主要噪声源为机械噪声,通过对齿轮室罩盖、气缸盖罩盖、充电电机外壳和喷油泵等薄壁件采取屏蔽措施,或者进行结构优化,能有效降低整机噪声。

满足国-IV排放的电控稀燃天然气发动机燃烧系统开发

针对电控单点喷射稀燃天然气发动机燃烧系统进行了开发研究。在原柴油机上加装了电控系统、天然气供气系统和点火系统,并对燃烧室结构和凸轮轴参数进行了优化设计,以适应稀燃天然气发动机的要求。研究了燃烧室形状、压缩比和凸轮轴型线、配气相位对天然气发动机性能和排放的影响,确定了最终的匹配方案。结果表明:采用优化设计的无气门重叠角凸轮轴和压缩比为11的直口碗形燃烧室,所开发的天然气发动机具有良好的动力性、经济性,安装氧化型后处理器的排放结果达到国-IV排放法规要求。

车用发动机冷却系统工作过程与匹配计算

对一台车用柴油机的冷却系统进行冷却系统水流和热流分布台架试验,利用流体系统仿真分析软件对整个冷却系统工作循环过程、热平衡状态和冷却系统匹配性能进行仿真计算,并依据试验得到的相关结果验证了计算模型,对影响其冷却性能的一些因素进行详细分析,最后指出该冷却系统存在的问题,并提出优化改进方案。

YC4112Z_LQ柴油机电控EGR系统的研究

为了降低柴油机的氮氧化物排放,对YC4112ZLQ增压中冷柴油机进行了电控废气再循环(EGR)技术的研究。试验研究了不同EGR率对发动机各个工况下性能和排放的影响规律,据此针对欧洲Ⅱ号标准优选出了各个工况下的最佳EGR率,并对最佳EGR率下的控制参数进行了电控标定。利用标定结果,设计了一套电子控制系统,用于该柴油机的实际运行。试验结果表明,与原机相比,加入EGR以后,在微粒排放略有增加的情况下,NOx排放下降12.9%,使13工况排放全面达到欧洲Ⅱ号标准的要求。

排气歧管开裂故障分析

某柴油机新设计的排气歧管在试验过程中出现开裂现象,通过全面分析该排气歧管的热应力和振动特性,应用AVL公司的FIRE软件,建立排气歧管的有限元模型并确定它的边界条件,对CFD分析计算出排气歧管内外表面的温度和热传递系数,然后用非线性结构分析软件ABAQUS软件计算排气歧管的温度场和热应力;同时也对排气歧管的振动特性进行了计算。结果表明排气管开裂不是由热应力引起的,而是共振的原因,建议更改排气歧管加强筋以提高它的刚度,提高排气系统的固有频率,避免与发动机产生共振。

降低车用6缸柴油机热负荷的研究

针对某车用6缸柴油机整机热负荷过高,气缸盖鼻梁区出现热裂等问题,进行了整机热负荷、气缸盖底部温度测量、气缸盖底面上水孔水流分布等试验研究和水套内三维数值模拟分析。结果表明:水散热器散热能力不足和冷却水流量偏小是导致该型柴油机热负荷过高的主要原因;气缸盖水套内水流不合理,仅有约12.22%的冷却水对气缸盖底部进行了有效的冷却,是气缸盖底部热负荷过高造成鼻梁区热裂的主要原因。基于此,提出了4种气缸盖结构改进方案,通过数值模拟和试验验证得出,改进方案一能使气缸盖底部流速提高1.68倍,气缸盖鼻梁区最高温度降低12.2℃。采用气缸盖改进方案在同时提高冷却水泵转速、改善水散热器能力,不仅可进一步改善气缸盖热负荷,使鼻梁区温度降低,而且还可较好地解决整机热负荷问题。

四缸发动机曲轴减振器匹配的对比研究

由于硅油减振器比橡胶减振器具有较好的降低曲轴扭振的性能,通过试验对比分析某四缸发动机曲轴装橡胶减振器及硅油减振器的性能指标,采用硅油减振器后明显降低曲轴扭振的主要谐次的振幅、最大扭振应力及发动机前端的噪声,使曲轴运转更平稳、发动机工作更可靠。

电控柴油机线束设计

针对电控柴油机的工作特点,介绍了其线束的作用,提出了导线、连接器、接线端子、波纹管等关键部件的选取原则。根据线束材料的力学、物理、电气特性及柴油机使用环境的特殊性,给出了典型的设计参数。介绍了线束制作工艺及优化布置等在线束设计中的具体应用。

曲轴硅油减振器匹配计算

在曲轴已经定型的条件约束下,通过建立发动机曲轴当量系统模型,进行曲轴扭转振动的计算分析来匹配设计硅油减振器,保证曲轴自由端共振振幅及轴段扭振应力低于许用值,确保曲轴运转安全、可靠。最后通过试验验证匹配计算的准确性。

重型车用柴油机气缸盖内流动与传热研究

针对某重型车用六缸柴油机气缸盖热负荷过高、鼻梁区出现热裂情况,对冷却水套内的三维流动进行了数值模拟。根据数值模拟结果,提出了4种冷却水套改进方案,其中改进方案1使气缸盖底部的冷却水流速增大了68.73%,鼻梁区对流换热系数提高了56.55%。气缸盖底部温度测量结果表明,气缸盖鼻梁区最高温度降低9.2℃,垂直温度梯度降低19.55%,较好地改善了该型柴油机气缸盖的热负荷。

车用柴油机冷却系统水流分布的试验研究

针对一台车用柴油机气缸盖出现的热疲劳问题,改进了原机缸盖结构,并进行了冷却系统水流分布试验,对比分析了改进前后的冷却水流量、压力损失、流动阻力特性和流动均匀性等。结果表明,缸盖结构改进后,提高了气缸盖的散热能力和耐热能力。

一种改进型的汽车离合器从动盘减振弹簧结构的振动研究

通过对汽车离合器从动盘的减振弹簧进行一定的结构改进,使得减振弹簧的刚度由原来的单级刚度变成了三级刚度,并可使刚度随着路况及负荷的变化而发生变化;通过对汽车传动系当量系统的振动分析,改进型结构的可变刚度使得汽车传动系的固有频率发生变化,从而提高了汽车的平顺性和承载能力。

电控柴油机标定系统的研究

通过研究电控柴油机的标定系统,阐述了电控柴油机标定必须具备的软件和硬件条件。根据国际上先进的系统结构及其发展方向提出和构建了新的、符合使用要求的电控柴油机标定系统。

基于GASA的RBF神经网络在优化柴油机燃烧系统中的应用

针对多输入多输出、不确定性多干扰源的复杂非线性柴油机燃烧系统,以RBF神经网络作为优化模型,用正交试验法设计网络的训练样本,并用遗传模拟退火算法(GASA)对RBF网络结构和初始权值进行优化。将此RBF神经网络应用于燃烧系统优化过程中,得到理想的燃烧系统优化参数。按该参数进行试验,效果良好,达到了与大规模试验相同的优化效果,具有试验少、效果好的优点。

柴油机排气歧管流场分析与结构优化

建立了柴油机排气歧管的三维结构模型,并应用计算流体动力学软件分析流场。描述了排气管中的典型流动,并根据计算结果对排气管进行了优化。优化后的排气歧管模型内腔容积减小,管内部分漩涡消失,流通阻力减小,各缸流量均匀性提高。

发动机球铁曲轴扭转疲劳强度的试验研究

通过某六缸柴油机曲轴的单拐扭转疲劳试验,考察了结构和表面处理工艺对球铁曲轴扭转疲劳强度的影响。结果表明,当连杆轴颈的空心度不大于0.49时,轴颈空心对曲轴的扭转疲劳强度无明显影响;油孔出口结构设计不当将严重损害曲轴的扭转承载能力,它可使零件扭转疲劳极限下降的幅度达30%;表面感应淬火显著降低曲轴的扭转疲劳强度,而离子氮化的作用不明显。