基于AVL EXCITE的活塞敲击故障诊断方法研究

活塞长时间运转磨损导致间隙增大,产生敲缸现象,影响机体振动噪声。以四缸柴油机为例建立活塞模型,通过设置不同的活塞间隙模拟活塞在不同故障程度下的磨损情况。在AVL EXCITE Power&Unit中建立发动机总成模型,分析活塞敲击对机体造成的影响。活塞敲击力主要为横向(Y方向)敲击缸套,引起振动加速度横向中高频信号频率能量增加,对水平和垂向及低频几乎没有影响。     

增压发动机怠速敲缸噪声研究

通过研究某增压发动机的怠速敲缸噪声,总结了活塞总成系统的噪声分类,研究了活塞偏心量、连杆大头油孔以及活塞冷却喷嘴对怠速敲缸噪声的影响。研究结果显示,活塞偏心量和连杆大头的油孔对于改善怠速敲缸噪声有很好的效果,而活塞冷却喷嘴不仅能起到冷却活塞的作用,还对怠速敲缸噪声有决定性的影响。通过改变活塞冷却喷嘴的开启压力,在怠速时开启,可以完全消除怠速敲缸噪声。     

采用闭环控制方法监控和改善柴油机燃烧噪声

利用两种闭环控制方法监控和改善两台4缸柴油机的燃烧过程和燃烧噪声,采用缸内压力和加速度传感器监控柴油机,以满足越来越严格的排放法规和燃油耗法规。燃烧过程受到多种因素的影响,如发动机耐久性、行驶条件、环境影响,以及燃油品质。     

通过改善燃油喷射和燃烧提高柴油机的热效率

<正> 柴油机的燃油喷射和燃烧,与发动机的性能、排气特性、噪声及强度等有直接关系,并在很大程度上影响发动机的综合性能。尤其是近年来,随着燃料情况的恶化,燃油经济性问题被人们所重视,现正在努力进行许多改善工作。为了降低发动机的燃油消耗率,首先要减少摩擦损失和泵气损失等,此外,改善机械效率也很重要;另一方面,通过改善燃油喷射—燃烧系统来提高指示热效率也同等重要。本文着重想就小型直喷式柴油机的燃油喷射和燃烧及其基本事项加以说明。     

柴油机起动敲缸对其强度影响的试验研究

设计了一种新型试验装置,用于R4102DL柴油机起动敲缸的试验研究。基于瞬时速度和通过数据采集系统而得到的1缸和3缸示功图,研究了起动敲缸对连杆、活塞及活塞环强度的影响。结果表明,起动敲缸对发动机强度的影响很大;第1次循环的爆燃压力可达9.2 MPa,是平稳怠速下气缸压力的2.4倍。因此,改善起动性能,降低起动时气缸压力对发动机平稳性和延长其使用寿命有着重要意义。     

柴油机敲缸的分析和处置

分析了柴油机发生敲缸是由于燃烧和机械两方面的综合因素所引起的 ,提出了各种敲缸响声的判断方法以及解决因燃油系统原因出现敲缸问题的一些检查和调整途径。     

高压缩比米勒循环对GDI增压汽油机性能和排放影响

通过对一款涡轮增压GDI发动机凸轮型线和活塞形状的设计,研究了不同压缩比米勒循环发动机对增压GDI发动机的燃烧、缸压、排放和油耗等方面的影响。结果表明,对于米勒循环的GDI增压发动机,在外特性会损失一部分最高功率,但是能在一定程度上降低油耗;在部分负荷,米勒发动机减少了泵气平均有效压力,从而对降低燃油消耗率的作用比较明显,同时由于米勒效应导致燃烧温度降低,使得NOx排放得到显著改善,但是在低负荷时THC排放会有所上升。     

康明斯柴油机敲缸故障诊断(1例)

日前,1辆配备康明斯210-20柴油机的东风载货汽车,在发动机大修后,行驶里程仅3 500 km,柴油机便出现了"当、当"的敲缸声(题图非现场图).车主曾到修理厂采用"断缸法"检查,结果发现响声消除,故怀疑是机械敲缸(因发动机内运动摩擦副的配合间隙大小是影响活塞对汽缸套敲击的主要因素,间隙过大必然会导至敲缸),后对该车发动机进行拆油底壳,卸缸盖,捅活塞,缸筒、活塞测量等一系检查后,未能找出"病根",异响仍旧存在.随后该车主找到笔者,要求帮助排除.     

燃烧过程对轻型车用柴油机怠速噪声的影响

发动机噪声是车辆怠速噪声的主要来源。为研究某轻型卡车怠速开空调时车内噪声增大的问题，进行了发动机台架试验，试验对象为一台4缸、四冲程、涡轮增压中冷、电控高压共轨柴油机。试验测量了柴油机的气缸压力、声功率及近场噪声，通过比较声功率级，分析了柴油机在不同工况下的噪声变化。基于气缸压力计算了放热率、压力升高率等燃烧特性参数，基于近场噪声信号计算了近场噪声频谱，进一步研究了燃烧特性参数变化对不同频率近场噪声的影响。结果表明：冷却液温度小幅度降低时喷射策略确定的喷油正时提前，导致气缸最高燃烧压力及预喷燃油燃烧引起的压力升高率峰值显著增大，怠速噪声增大；750 r/min时喷射策略确定的喷油正时较早，压力升高率较大，最高燃烧压力在更靠近上止点的位置出现且持续时间较长，燃烧过程较780 r/min与820 r/min时更为剧烈，这是该转速下噪声较高的主要原因。开空调时循环供油量增加，燃烧过程更加剧烈，产生更高的压力升高率及最高燃烧压力，也会导致怠速噪声增大。此外，频率在1 000 Hz左右噪声的变化对该柴油机整体噪声水平的影响最大。     

发动机敲缸现象知多少

汽车发动机敲缸．是指发动机在工作行程开始的瞬间（或当活塞上行时)，活塞在气缸内摆动，其头部和裙部与气缸壁相碰撞所发出的异常响声。敲缸异响是发动机异响中较为常见的故障现象．其主要表现特征是，异响响声发生在缸体的上部．若采用单缸断火的方法，响声明显的减弱。造成敲缸异响的原因是多方面的．但是敲缸异响的产生将会引起活塞与气缸壁的不正常磨损或损伤，影响发动机功率。降低动力性，使汽车的经济性变差。因此．有必要通过观察敲缸的某些特征现象。来寻找造成敲缸的原因。     

发动机异响故障听诊八法

发动机异响故障的听诊是判断发动机故障最简单方便、最常用的一种方法。它不需要对发动机解体，只需借助人耳或简单的工具即能判断发动机技术状况的好坏。利用温度变化听诊异响有些配合副热膨胀系数较大，其发出的异响与发动机的温度有关，如活塞销敲缸响。活塞销撞击声在发动机温度低时出现，发动机温度高后会减弱或消失；而活塞销圆度过低、活塞环间隙过小等引起的异响在发动机温度升高后出现，发动机温度低时会减弱或消失。热膨胀系数小的配合副如曲轴连杆轴承、气门等，与发动机温度无关。利用发动机转速变化听诊异响许多异响与发动机转速有很大关系。有些异响在发动机急加速时出现，如曲轴主轴承响、连杆轴承响等；有些异响则在发动机急加速时明显，如活塞销衬套松旷、曲轴折断等引起的异响：还有些异响在发动机低速运转时出现，发动机转速升高时即减弱或消失，如活塞敲缸响、活塞销响、气门挺杆响等。可通过这些异响与发动机转速的变化关系加以判断。     

车用柴油机的现状与发展趋势

新型柴油机的共同特点是严格执行排放标准规定与环境污染限值，提高环境适应性。日本各大汽车公司的新型柴油机都采用了涡轮增压中冷的结构，并使废气循环流量增大，增加发动机输出功率，采用电子控制技术提高控制精度，同时改善了燃烧过程，多采用涡流室式燃烧室和电控燃油喷射系统，其它国家汽车柴油机主要改进原发动机结构，如采用电子控制整体式油泵喷射器，提高喷油压力，顶置凸轮轴及增加活塞行程以增加排量，并采用涡轮增压冷     

通过缸压力进行柴油机燃烧控制参数优化的研究

燃油耗、排放物和燃烧噪声一直是柴油机降低振动噪声的主要开发目标,以达到良好的燃油经济性、低排放要求。这些目标可以通过先进的发动机技术实现。随着电子执行系统广泛应用于柴油机,已经可以进行精准控制。由于主要开发目标极大地受到发动机控制参数的影响,因此,对燃烧控制参数的优化改进成为最具挑战性的任务之一。作为一种高效的方法,试验设计方法已经应用于发动机标定。为了开发出一种数学模型,必须测量输入和输出值。在发动机试验中,应用来自缸内压力信号的噪声指标,并与燃油经济性和排放物的互动关系进行了探索和分析。并用1.6L的乘用车柴油机对燃油耗和排放物对燃烧噪声的敏感度进行了量化。这一分析有关于发动机燃烧控制参数的极端的参数优化。避免这一极端参数优化可制订更均衡的发动机控制策略。     

通过缸内压力进行柴油机燃烧控制参数优化的研究

燃油耗、排放物和燃烧噪声一直是柴油机降低振动噪声的主要开发目标,以达到良好的燃油经济性、低排放要求。这些目标可以通过先进的发动机技术实现。随着电子执行系统广泛应用于柴油机,已经可以进行精准控制。由于主要开发目标极大地受到发动机控制参数的影响,因此,对燃烧控制参数的优化改进成为最具挑战性的任务之一。作为一种高效的方法,试验设计方法已经应用于发动机标定。为了开发出一种数学模型,必须测量输入和输出值。在发动机试验中,应用来自缸内压力信号的噪声指标,并与燃油经济性和排放物的互动关系进行了探索和分析。并用1.6L的乘用车柴油机对燃油耗和排放物对燃烧噪声的敏感度进行了量化。这一分析有关于发动机燃烧控制参数的极端的参数优化。避免这一极端参数优化可制订更均衡的发动机控制策略。     

点燃式发动机爆震检测研究

爆震(或敲缸)是一种不理想的燃烧方式,它是自发且随机产生的.导致锐利的压力脉冲,并伴随有充量及机体的振动和特征相同的噪声.一般认为,爆燃引起的爆震是有害的.严重的爆震将引起发动机机体的强烈振动和气缸盖过热,造成不充分燃烧而污染环境,破坏汽油机机体,使汽油机动力性、经济性恶化.     

柴油机停缸的分析和试验评估

为了了解停缸对改善燃油经济性和排放的潜力，在1 台6 缸柴油机上进行停缸分析和试验评估。目前，对点燃式发动机的停缸收益已经有很多研究，但在柴油机应用方面的研究几乎没有。在低负荷、稳态工况下评估了分析机型，包括停缸的修正基准模型，通过优化废气再循环( EGR) 和可变几何截面增压器( VGT) 达到了与原机相当的排放水平。结果表明在低负荷和部分负荷运行点，比油耗( BSFC) 降低，排气温度升高。通过停止一半的喷油器和气门机构实现停缸。低发动机泵气功和气缸壁传热改善了燃油消耗。低空气流速、高的缸内燃烧温度和低的总散热导致排气温度升高。该分析包括排气焓和排气温度之间的折中。在不损害发动机排放的前提下，在所研究的10% ～ 30%范围内的运行点的稳态BSFC 改善。GT Power 模型分析展示了足够益处，证明有必要进行发动机试验评估。试验结果与分析结果有可比性。其收益类似于目前采用停缸技术的量产汽油机。试验结果和分析结果提供了充足数据，以辅助确立某些用途柴油机停缸的潜在收益。     

燃烧噪声二级影响因素对柴油机声品质的影响

分析了柴油机燃烧噪声产生机理,采用缸压数据计算燃烧噪声,通过台架试验分析了二级影响因素对发动机燃烧噪声的影响,并在消声室中进行了试验验证。试验结果表明,多次分喷定时和分喷油量对燃烧噪声影响明显,结合调节节气门开度、增压器开度和EGR策略,降低了燃烧噪声突变,使整车语音清晰度提高7%,提高了整车声品质。在怠速状态,节气门开度由30%减小到20%,燃烧噪声显著降低,驾驶室内噪声降低2.0dB。     

活塞涂层对柴油机性能影响的研究

发动机活塞绝热的目的是减少热损失,从而提高指示效率。热障涂层被用于模拟绝热发动机的工作状态,其目的不仅是降低缸内热损失,防止底层金属表面的热疲劳,而且也是为了减少发动机排放。采用热障涂层能降低从燃烧室表面(包括气缸盖、气缸套和活塞顶)和活塞环向发动机冷却水套的传热。应用以陶瓷为基体的涂层,使燃烧室的隔热对燃烧过程产生影响,从而影响发动机的性能和废气排放特性。在油价快速上涨的情况下,绝热技术因有助于降低燃油耗而显得越来越重要。在柴油机活塞顶部采用等离子喷涂的热障涂层,研究其对发动机性能的影响。证实这种涂层能提高发动机的热效率和机械效率。     

3L柴油机冷起动技术评价

日益严格的排放法规要求现代柴油机后处理系统在起动后不久就必须变热并开始控制排放。介绍了几种新的专注于降低后处理激活温度的技术,但柴油机系统仍然需要向排气提供热能以便进行冷起动。研究评价了几种发动机技术,注重改善发动机系统向后处理系统提供热能,同时尽可能减小对燃油经济性和排放产生影响。研究在1台配有定制双回路废气再循环系统的现代共轨3L柴油机上进行。根据速度/负荷工况采用各种燃烧策略对该发动机低氮氧化物排放进行了标定。在本评价过程中,显示出具有强大潜力的技术包括涡轮旁通系统、排气门提前开启、停缸技术和发动机延迟起动技术。这些技术的性能通过1个发动机测试单元进行了比较,该测试单元通过编程模拟了FTP-75试验循环的第一部分。     

活塞敲缸响故障浅析

现象与特点活塞敲缸响是发动机在工作时发出的有节奏的金属敲击声，在怠速或怠速稍高时响声更加清晰。发动机转速提高后，声音减弱或消失。较为严重的敲缸故障，在发动机中速偏下抖动油门时，将会出现连续敲击声。活塞敲缸声会随发动机工作温度的变化而变化，发动机工作温度低时，响声较明显，随着发动机工作温度的升高，响声会减小或消失。