工业燃气轮机热障涂层智能测量系统的设计与实现

等离子喷涂是一种高通量、经济、低环境影响的热喷涂工艺,工业上被广泛用于满足工业燃气轮机(IGT)热障涂层(TBC)的苛刻性能要求。然而,目前的等离子热喷涂工艺由于其本质上属于非线性过程而存在很多性能上的限制,这为工业燃气轮机的热障涂层达到符合标准的涂层性能以及喷涂工艺的经济性带来了挑战。本文讨论了开发和设计实时智能喷涂过程测量系统的几个关键问题,该系统可以用来实时测量喷涂过程的工艺参数变化,主要是在线中粒子状态的变化。

多缸汽油机全可变液压气门系统的开发与试验研究

提出了一种适用于4缸汽油机的全可变液压气门系统,通过凸轮驱动和液压传动使进气门开启,通过开启控油阀使进气门回落,通过调节控油阀的泄油时刻改变进气门的最大升程和开启持续角。建立了气门运动规律测量试验台架,并对全可变液压气门系统的气门升程进行了试验测量。试验结果表明:该系统可实现最大气门升程在0到最大设计升程之间连续可变,进气门开启持续角在曲轴转角0°~284°之间连续可变。进一步研究表明:全可变液压气门系统按汽油机标定转速5 000r/min高速运行时,在不同气门升程下均未出现气门运动规律的"失真"现象,说明该系统能够满足汽油机高速运行的需求。试验还发现多缸机液压气门机构存在相互干涉问题,通过改进设计控油阀结构,消除了由此导致的气门异常开启现象。

灰铸铁水泵壳体铸件裂纹形成原因分析

汽车水泵壳体是汽车发动机冷却系统的组成部件之一,其质量对发动机冷却系统的正常运转有着重要的影响。某公司生产的汽车水泵壳体铸件材质为HT200,铸件在生产过程中出现开裂现象,为分析裂纹缺陷出现的原因,利用金相显微镜和扫描电子显微镜表征了铸件的显微组织,使用能谱分析仪、硬度计检测了铸件的物相成分和力学性能。结果表明:该裂纹形貌呈宽窄不一的折线状,裂纹断口氧化程度严重,判断为热裂纹;裂纹的形成原因是铸件的金相组织未满足设计要求,断口中S元素含量过多,存在氧化物夹渣以及铸造过程中出现应力集中区等几方面因素综合作用的结果。

凸轮驱动式全可变液压气门系统仿真与试验研究

提出了一种凸轮驱动式发动机全可变液压气门系统(fully hydraulic variable valve system,FHVVS),搭建了AMESim仿真计算模型,探究了泄油起始时刻、终止时刻和节流面积等因素对气门运动规律的影响,优选了FHVVS柱塞控油装置泄油节流方案。在此基础上研制了某6缸柴油机的全可变液压气门系统,并进行了相应的试验测量和模拟仿真计算。研究结果表明:随发动机转速增高,FHVVS的液压波动幅值明显增大,柱塞控油装置的节流作用对液压压力波动具有“削峰填谷”的效果;研制的FHVVS可以实现气门的最大升程、开启持续期和配气相位的无级连续可变,并具有良好的循环稳定性和气门动力学性能。

进气门早关对柴油机进气和燃烧特性的影响

在一台SD2100TA柴油机上安装了全可变液压气门机构,采用进气门早关(EIVC)的方式对进气量和有效压缩比进行调节,并对进气性能和燃烧性能进行了研究。试验研究结果表明:与节气门进气量调节方式相比,EIVC能有效降低泵气损失,且能够降低缸内工质温度,有利于实现低温燃烧。随进气门关闭时刻(IVCT)的提前,有效压缩比降低,压缩终点压力和温度下降,滞燃期增长,着火推迟,预混燃烧比例上升,扩散燃烧比例下降,由于工质总热容降低,燃烧后的缸内工质温度增加,导致排气温度显著提高。在保持指示热效率基本不变的前提下,EIVC可以有效地降低缸内峰值压力,拓宽柴油机负荷范围。在1 650r/min、平均指示压力(IMEP)为0.64MPa工况点,当IVCT从下止点后30°提前到下止点后-50°时,峰值压力降低了26%。