汽油机燃烧放热特征参数的量化研究及简化数模开发

基于多台汽油机性能对标试验数据的二次开发,总结出了此类发动机的燃烧效率、燃烧持续期、燃烧放热率曲线的形状参数随发动机转速、负荷、过量空气系数等运行参数的变化规律。结果表明:燃烧效率几乎只与过量空气系数相关,二者有明确的线性关系;燃烧品质参数m值主要与发动机的负荷相关,与发动机其他设计及运行参数的关系较弱,在很低负荷时m值随发动机负荷的增大而稍微增加,而当负荷高到一定值时m值稳定在2.0左右不变;燃烧放热率曲线形状呈对称形态;燃烧持续期在低负荷时随发动机负荷的增高而减小,但当平均有效压力(BMEP)大于0.8MPa后,燃烧持续期基本稳定不变。燃烧持续期随发动机运行参数的变化趋势,可用简单的线性关系来表述,并有较好的预测精度。

柴油机活塞温度场试验研究及有限元热分析

对改进的ZH1105W型柴油机缩口四角ω燃烧系统,利用热电偶法实测了标定工况下活塞顶面、侧面和内腔共16个特征点的温度。用Pro/E建立活塞几何模型,选取热结构耦合单元,并对模型网格进行了优化,结合试验值对活塞进行热分析计算,得到活塞三维温度场、热应力场和变形。计算结果表明,在标定工况下,活塞最高温度出现在燃烧室喉部达到310.7℃,最大von Mises热应力出现在排气一侧的回油孔顶部,为68.4 MPa,最大热变形量出现在活塞顶面边缘排气口侧,达到0.328 mm,这为活塞的结构改进和优化提供了依据。

增压发动机正时系统冷起动敲击噪声的研究

针对某款正在研发阶段的增压发动机在久置后冷起动的工况下发动机敲击异响问题,基于发动机起动过程的噪声和振动信号,运用小波变换和角度域分析方法识别敲击噪声产生的原因为张紧器限位卡环敲击液压张紧器壳体;从润滑系统、正时系统动力学特性和密封等方面系统地研究张紧器敲击的机理。据此提出了提高张紧器内弹簧刚度的方案彻底解决该发动机久置起动异响问题。

连杆大头轴承EHD分析研究和应用

针对连杆大头的设计，轴承润滑的可靠性是必须考虑的因素之一。本文利用AVL—EXCITE软件，建立连杆大头轴承弹性液力润滑（EHD）模型，快速模拟发动机连杆大头轴承润滑情况，从而及早地发现了产品设计的不足和缺陷并进行设计改进，缩短了开发周期，减少了试验轮次，从而降低了开发成本。

发动机进气歧管稳压腔结构优化

发动机中碳罐和曲轴箱强制通风(PCV)系统管道与进气歧管的连接位置,关系着发动机各气缸的空燃比不均匀度,进而影响发动机的整体性能。针对以上问题,首先采用STAR-CCM+软件对进气歧管不同位置的连接结构进行瞬态计算流体力学(CFD)分析,得到不同结构下进气歧管中气体体积分布云图和各气缸的空燃比(AFR)不均匀度。其次将不同结构下的体积分布云图和AFR不均匀度做对比分析,当歧管中气体分布均匀且各缸AFR不均匀度小于3%时,即获得碳罐和曲轴箱通风系统管道与进气歧管的最佳连接位置。最后在低速空载工况下,对某三缸发动机进气歧管做仿真分析。仿真结果表明:当碳罐管道接口靠近节气门时,歧管内气体分布均匀且各缸AFR分布最佳;PCV管道的接口位置对发动机各缸AFR不均匀度影响小。

甲醇裂解气对甲烷-空气预混层流燃烧特性的影响

采用定容燃烧弹-纹影系统,将H_2与CO按体积比为2∶1的混合气来模拟真实甲醇裂解气,进行了初始温度为343,K、初始压力为0.3,MPa下的甲烷-甲醇裂解气-空气预混燃烧试验,研究了不同当量比(0.6~1.8)和不同添加比例(20%,~80%,)的甲醇裂解气(其中V(H_2)∶V(CO)=2∶1)对甲烷-空气层流火焰燃烧速度、马克斯坦长度、火焰胞状结构及其影响参数等层流燃烧特性的影响,并在相同条件下单独添加CO,探究CO在甲醇裂解气中的作用.结果表明:甲醇裂解气能提高混合气层流火焰燃烧速度,在整个当量比范围尤其是稀燃时加强火焰不稳定性,促进胞状结构的产生.CO也能提高燃烧速度,但提升幅度比甲醇裂解气小,而且只有在大比例添加且当量比为1.2附近时才对火焰胞状不稳定性产生明显促进作用,即甲醇裂解气中对甲烷层流燃烧速度和火焰稳定性起主要影响的成分为H_2.

活塞热疲劳分析

用Pro/E建立活塞几何模型,在ANSYS单元库里选取热结构耦合单元,对模型网格进行优化,并对活塞温度场进行标定,然后进行热机耦合分析计算,得到活塞温度场、热应力场和变形。计算结果表明,在低频热疲劳下,活塞循环次数最少约是1 120 000次,这为活塞的结构改进和优化提供了依据。

排气歧管热机耦合强度和密封压力模拟分析

应用Abaqus对某发动机排气系统进行温度场计算,并在冷热循环工况下计算排气歧管的热应力、塑性变形以及密封压力.结果可以为排气歧管结构设计提供参考.

基于STAR-CCM+发动机进气歧管CFD分析及优化

以某款发动机进气歧管为研究对象,用STAR-CCM+软件对进气歧管初始方案与优化方案的质量流量、均匀度及流量系数等进行分析,通过增大进管与谐振腔的对吹面积、调整谐振腔与歧管连接处弧度,有效地降低歧管的压力损失,提高质量流量,改善歧管的流通性及均匀性,为方案的确定及性能评价提供重要的依据。

发动机曲轴箱通风系统CFD分析

对曲轴箱通风系统内部流场进行了仿真分析,计算了稳态和瞬态情况下曲轴箱内部的速度场分布、功率损失、各油气通道流量分配关系,明确了稳态分析和瞬态分析的适用范围。通过仿真分析,可以知晓曲轴箱通风系统内部的气体流动规律,确定和量化发动机的泵气损失,加深对曲轴箱通风系统内部复杂现象的理解,为发动机的优化设计提供支持。

灰铸铁缸体本体取样位置及力学性能标准的探讨

为了真实反映和掌握缸体铸件具有的力学性能,分析了缸体本体取样位置和本体力学性能标准。分析表明：铸铁缸体本体力学性能取样位置有3种：缸筒、轴座和其它位置。对干式缸套又不镶缸套的缸体,缸筒位置取样最好;对湿式缸套缸体,可在轴座上取样;其它位置的取样方式一般不采用。HT250和HT300缸体力学性能标准分别是：缸筒σ_b≥225MPa和缸筒σ_b≥260 MPa。HT250轴座σb≥200MPa。硬度也是如此,两种材料的硬度分别为180~230HB和190~230 HB。更重要的是缸筒ΔHB,ΔHB〈10 HB最好,ΔHB〉25 HB可判为不合格。

基于VBA和PowerPoint的发动机零部件照片存取系统设计与实现

将Visual Basic Application语言(简称VBA)和Microsoft PowerPoint相结合,设计开发了发动机零部件照片存取系统。系统实现了发动机零部件照片的存储和查询功能,提高了照片的利用效率,有助于发动机研发工作高效顺利开展。本文详述了发动机零部件照片管理方式、存储、读取和界面设计等多个模块。系统经过实践检验,稳定可靠,设计方法值得借鉴。