75kW柴油发电机组低温启动系统改进设计

针对大功率柴油发电机组低温启动困难的问题,为了适应现代化武器系统能在高寒环境中全天候作战快速反应的需要,对75 kW柴油发电机组低温启动系统进行了改进设计,在两个进气道各安装4个电子预热塞,同时进气道加装大功率加热器,通过对进气道空气加热来实现低温环境下启动,通过空气加热器对机体预热,使柴油机启动成功后快速稳定运行带载。从预热到带规定负载用时8 min,带额定负载用时11 min,大大缩短了-40℃低温环境下75 kW柴油发电机组启动供电的时间。     

CA6102型发动机气缸体三维有限元分析

对CA6102型发动机气缸体原设计结构及两种改进设计结构进行了三维有限元分析,介绍了气缸体计算模型、载荷条件的选择及计算结果。对计算结果的分析表明,第一种改进设计意义不大;采用第二种改进设计时,首先必须解决气缸体上端各气缸间相邻部位的强度问题;温度场产生的载荷对气缸体影响最大。     

柴油机缸盖设计(I)

介绍了四冲程直接喷射式柴油机顶置气门缸盖的设计方法及各种可供选择的设计方案。对于进气道产生涡流的两种方式,即切向方式和螺旋方式,可以通过特殊的气道流量试验台试验,测量切向型涡流分量与螺旋型涡流分量的数值及其比例。试验表明,当进气道产生的切向型涡流分量占总涡流的30％时,能最有效地产生涡流。还讨论了排气道的设计、喷嘴的布置和位置等问题。     

汽油机动力性能多目标优化及试验研究

针对某发动机高速动力性较同排量发动机偏低的问题，采用多目标优化与试验相结合的方法对发动机动力性能进行优化。建立并标定了发动机一维模型，采用DOE(试验设计)方法分析了进气延迟角、进气凸轮最大升程、压缩比等多因素对发动机外特性的影响，分析结果响应拟合度较高；采用遗传算法对发动机高速大负荷工况下的工作性能进行了多目标优化；对进气道流动特性进行了CFD(计算流体动力学)分析，通过改进进气道结构以提高其流量系数。最后搭建了进气道稳流试验台和发动机试验台，试验结果表明：改进后的进气道流量系数最大提高了6.51%,发动机功率提高了15.59%,扭矩提高了11.92%,燃油消耗率降低了3.33%。     

某商用车发动机进气系统流场分析与优化改进

本课题对某商用车发动机进气系统进行流场分析与优化改进。在发动机进气系统设计中,以其进气道几何模型为基础,借鉴相关机型的气道稳流试验数据,运用计算流体动力学理论(CFD)和有关数值计算方法,对4种不同气门升程下的进气道缸内流场特性进行了计算分析。建立了评价进气道稳流特性的有关计算模型,给出了其进气流量、进气道内气流分布、不同气门升程下缸内流场特性、流量系数和涡流比等参数,为进气道性能优化、评价和再设计提供了方法和依据。并对进气系统模型进行优化,再次进行流场分析后进气系统流量系数得到提高,大幅提高了发动机进气系统的进气效率。     

V8汽油机进气系统的研究

本文介绍了在稳定气流试验台上对汽油机进气系统研究的结果,经过试验和改进,轿车用V8汽油机进气道的流量系数达到O.608,较原设计的C型发动机进气道提高了41.7%。经过发动机台架试验,第一轮试制的A型发动机最大功率达到274马力,升功率为41.6马力/升,最低比油耗为213克/马力小时。本文曾在1978年汽车学会第二届年会上宣读。参加试验的还有丁相林,周永尧,荆永刚,王志强等同志。     

发动机可变进气系统流动特性模拟分析与试验研究

对一1.25L单缸4气门发动机进行可变进气的改进设计,以便优化发动机的中小负荷性能.以初步设计的进气道模型为基础,建立了评价进气道稳流特性的计算模型,对不同进气模式在不同的气门升程下的进气道和缸内流场进行了模拟计算,得出了进气道内的气流分布、流量系数、涡流比和滚流比等参数,并与气道稳流试验数据进行了对比分析.     

柴油机螺旋进气道三维造型设计与CFD分析

针对UG的曲线、曲面和实体模型构建等问题,采用了基于草图和基于实体两种方法建立了柴油机螺旋进气道的三维模型,实现了进气道局部的参数化设计.利用数值模拟和测试试验相结合的方法,验证了计算模型的可靠性,对气道在不同气门升程下的流动特性进行了分析.结果表明,涡流比和流量系数随气门升程的增加而增大.     

缸内直喷天然气发动机的开发

以一台四缸进气道多点顺序喷射式汽油机为原型,开发了缸内直喷天然气发动机,并进行了不同燃烧室设计方案的仿真对比、电控系统和燃料供给系统的设计开发.对缸内直喷天然气发动机、原汽油机和天然气进气道喷射发动机进行了台架试验对比.结果表明,缸内直喷天然气发动机在中低转速时与原汽油机动力性相同,总功率和最大扭矩仅分别下降了 3.8...     

柴油机螺旋进气道三维数值模拟及其结构优化

以计算流体力学(CFD)技术理论为基础,利用三维数值模拟软件AVL-Fire分析新型6160船用柴油机螺旋进气道,得到缸内的流量系数、涡流比以及流场特性云图.通过三维建模软件CATIA将原气道不足之处改进优化,对改进后的螺旋进气道进行稳态和瞬态模拟分析与评价,结果表明:优化后的螺旋气道进气性能提高15%左右,涡流产生能力提高20%左右.     

柴油机可变涡流进气流动的数值模拟研究

为1台2.0L的4气门柴油机设计了可变涡流进气系统,利用三维CFD软件AVL-Fire分别对柴油机的3种气道型式的气体流动进行了数值模拟计算,得出了不同型式进气道的流通特性和涡流特性。提出了两种涡流控制阀方案,在切向和螺旋进气道分别设置旋转阀片进行调节,可以改变涡流比,并经比较研究选出了较优方案。研究结果表明,螺旋进气道在大气门升程下的流通能力优于切向进气道,但小气门升程下切向进气道流通能力较好,且产生涡流能力较强;双进气道由于气流的干涉会导致进气能量的损失,但涡流扭矩有所增加;涡流控制阀能在一定范围内改变进气涡流比,且设置在螺旋气道侧的方案具有更好的变涡流效果,能够保证较好的流通性和较大的涡流比变化范围,满足发动机不同工况对流通性和涡流强度的要求。     

6110型柴油机燃烧过程的优化试验研究 （上）

在对6110型直喷式柴油机的进气道与燃烧室形状的改进设计基础上,通过优化试验,分析了涡流比、燃烧室形状及喷油嘴结构参数等因素对该机性能的影响。     

车用柴油机进气道优化设计及性能研究

针对某高强化2.0 L增压柴油机开发过程中出现的部分工况油耗偏高、烟度较大的问题,采用数值模拟与台架试验相结合的方式,研究了不同涡流比及流量系数进气道方案对整机燃油经济性、排放特性的影响。结果表明,原进气道方案存在气流对冲、涡流比及湍动能不足等问题,是导致燃烧效率偏低的关键原因。基于此提出了进气道优化方案,优化后涡流比提升了14.2%,流量系数提升了26.2%,经台架试验验证,优化方案的平均比油耗降低约5%,同时烟度值明显降低。     

气门开启过程对压缩终了缸内涡流运动的影响

首先采用进气道稳流试验和数值模拟方法对两款柴油机进气道的稳态流动进行研究对比,然后利用Converge软件对两款柴油机在标定工况下的进气和压缩过程进行了瞬态数值模拟研究,并对该过程中各个时刻的缸内和燃烧室内涡流运动通过无量纲参数瞬态涡流比来进行分析。结果表明,柴油机实际工作过程中进气道在气门小开度及中等开度下形成涡流的能力对压缩终了时燃烧室内的涡流强弱有很大影响。现有的稳态评价方法不足以体现这一特征,稳态评价方法有待改进。     

LNG缸内直喷发动机的开发

开发了液化天然气(LNG)缸内直喷多缸发动机,通过对不同的燃烧室设计和喷嘴布置方案进行仿真分析,开发了新的燃烧系统,设计了电控系统软硬件和满足天然气缸内直喷的LNG燃料供给系统.对LNG缸内直喷发动机、原汽油机和天然气进气道喷射发动机进行了台架试验对比研究,结果表明:直喷机中低转速时动力性与原汽油机相同,总功率和最大扭...     

某型商用车燃油滤清器支架的分析与改进

针对燃油滤清器支架在整车疲劳耐久试验中出现的开裂问题,采用有限元分析的方法进行了强度分析,发现支架原设计强度不足。为此,提出了两个改进方案,并通过了试验验证。     

基于HyperWorks导向臂支架的结构优化及改进设计

针对某6×4牵引车复合空气悬架导向臂支架断裂原因进行了分析,排除导向臂支架的铸造缺陷、材料及工艺加工导致失效问题,最终确定导向臂支架的断裂原因主要是由于结构设计不合理导致断裂,在原结构的基础上,确保安装结构基本不变,运用catia三维建模和HyperWorks软件分别完成三种方案的三维建模和静强度分析,通过分析结果比对,改进方案相比原方案,重量降低了8%,疲劳寿命提高了13%,最后经过疲劳寿命分析和15000km的道路可靠性试验,改进后的导向臂支架满足设计使用要求,提高了经济效益。     

汽车空调风道流场分析与结构改进

针对某汽车车内热-流场分布不合理而影响乘员热舒适性的问题,通过激光扫描和逆向工程建立原空调风道的几何模型,在建立合理的流体力学网格模型的基础上,采用Realizable k-ε两方程湍流模型和"壁面函数法"对风道内的流动进行流体力学稳态仿真计算,分析了原风道各出风口流量分配不合理的原因,并对原结构进行了优化设计和改进,使各出风口的流量满足设计要求,从而保障乘员的热舒适性,为汽车空调风道设计和优化改进提供依据。     

基于矢量法的气缸盖水腔流场数值分析

利用CFD软件STAR-CD对同种型号4缸柴油机两种不同结构的气缸盖冷却水腔进行速度场的模拟分析比较,分别得出了具有切向进气道和螺旋进气道气缸盖冷却水腔的速度分布特点,采用一种新方法对多个切面进行速度矢量的比较,速度场更加直观,由此判定两种结构的气缸盖水腔在速度分布方面的优缺点及其对温度分布的影响。     

T7H中宽体自卸车发动机进气道优化

本文对T7H中宽体自卸车发动机进气道进灰的问题做了详细差描述,对该进气道进行现场检测、实验论证,最终优化了该进气道。