进气道滚流比对发动机充气模型精度影响的试验研究

进气道结构是决定发动机缸内气体滚流强度的主要因素。针对一款直列四缸1.2 L增压直喷、DVVT汽油机,通过试验的方法,研究了发动机不同转速、负荷工况下,进气道滚流比参数对发动机进气状态和燃烧过程的影响,并对比了不同滚流比情况下的汽油机充气模型精度。研究结果表明,进气道滚流比对发动机的进气状态有显著影响。针对相同的ECU标定数据,滚流比的改变会造成充气模型精度较为明显的偏差。     

冷却液流动均匀性对缸套热变形的影响研究

对某一高压共轨柴油机的冷却液流动特性和缸盖、缸套关键点温度进行了台架测试,为热分析提供边界条件;建立了缸盖-缸套-冷却水-机体流固耦合模型,应用流-固耦合传热方法,研究了冷却液流动均匀性对缸套热变形的影响,并优化了机体分水孔和缸盖上水孔的流动特性。结果表明:优化后的水套,各缸冷却不均匀性系数平均减小了9.78%;缸盖水套最高温度下降了8.64%,缸套最高温度下降了2.03%,缸套热变形最大值减小了1.10%。     

结构参数对迷宫式油气分离器分离性能的影响北大核心

为研究结构因素对某新型6缸天然气气体机中迷宫式油气分离器分离性能的影响,设计了7组不同的结构组合方案,采用控制变量法对比分析结构参数变化对分离效率的影响,初步探索了对分离效率影响较大的结构参数。试验结果表明,改变粗滤孔板通孔数量、粗滤孔板与挡板间的距离对分离效率的影响要大于改变通孔直径的影响,其中通孔数量的变化对分离效率的影响最为明显。当粗滤孔数减少6个时,分离效率提高了11.6%;而精滤孔数减少4个时,分离效率提高了12.4%。考虑到精滤孔直径和变化数量均小于粗滤孔这一因素,却能实现比粗滤孔更高的分离效率提升幅度,说明精滤孔的数量变化对分离效率的影响要比粗滤孔的大。在精滤孔板处,对微小直径油滴的有效分离成为影响分离效率的关键。     

基于怠速催化器诊断储氧量影响因素的试验研究

在搭载某直列四缸GDI增压发动机的整车采用怠速对催化器的储氧量进行诊断,以判断催化器是否失效。为了研究怠速诊断时不同的怠速进气流量、空燃比跳动幅度、催中温度、催化器老化对储氧量测试结果的影响。本文通过整车怠速时采用开发ECU改变试验条件,以达到对比测试储氧量的目的。此次试验结果表明,整车怠速时催化器的储氧量随着空燃比跳动幅度增大和老化的时间加长而降低,随着催中温度的升高而增大,对于怠速不同空气流量影响不大。     

桑塔纳轿车发动机缸体的修复

桑塔纳轿车1.8升发动机缸体磨损后,按修理要求,一般直接将缸体搪缸,换+0.25或+0.50的活塞组件,不使用缸套。由于对搪缸的技术要求很高,加大后的缸径不宜控制,因此经常采用换缸体的方法,费用较高。而使用缸套修复缸体则费用低得多,为此我们经过研究与试验后,在我校汽车修理厂用+0.00的加硼缸套,对已搪过     

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.     

NJ230CROWN丰田轿车缸套的代用

一辆丰田皇冠(TOYOTA·CROWN)牌MSZL型超豪华轿车,发动机窜油、窜气严重,经查需要更换缸套。由于配件难以解决,只能停车,有待谋取国产配件改代,加以修复。该车发动机为5M型汽油机,直列六缸,缸间距离90mm,缸径为φ83mm,缸间壁厚度为7mm。经讨论决定,采用国产合金铸铁缸套代用。实行下端定位。选用国产NJ-230型车缸套(内径为φ82~(+0.06),外径为φ86.47~(+0.03)予以加工,基本符合原车技术要求。加工中应注意缸套外径表面粗糙度应达到Ra=     

Mask对四气门汽油机滚流影响的三维模拟分析

采用CFD三维模拟研究了带有气流阻挡结构Mask的高滚流气道的滚流比和流量系数,着重讨论了Mask及改变Mask宽度及高度对进气参数的影响。对无Mask及Mask宽度分别为0.2 mm,0.5 mm和1 mm的8种高滚流气道的流通性能进行了稳态模拟,AVL平均滚流比为3.0～3.5,AVL平均流量系数在0.25～0.30之间。此外还模拟分析了Mask高度分别为1,2,3,4,5 mm的气道。结果表明:增加Mask后,小气门升程时滚流强度显著增大,大气门升程时滚流比略微减小;Mask宽度越小、高度越大时,在小气门升程时滚流强度越大;Mask高度由1 mm增加到5 mm时,AVL平均滚流比增加了6.4%,平均流量系数减小了11.4%。     

渗陶缸套摩擦学性能研究

利用试验室模拟方法对3组活塞环-缸套配副(CKS环-缸套、CKS环-渗陶缸套、DLC环-渗陶缸套)的摩擦磨损性能进行了试验研究。研究结果表明,缸套经渗陶处理后,磨损减少21%,摩擦系数下降14%。当采用DLC环与渗陶缸套配副时,配副的磨损进一步减小。陶瓷颗粒的高硬度及阻碍摩擦扩散效应是渗陶处理改善缸套耐磨性的主要原因。     

进气道对火花点火发动机性能影响的试验研究

提高火花点火发动机缸内空气运动的滚流与涡流强度，可以增加燃烧室中的湍流强度，加快火焰传播速度和燃烧速率，从而改善燃烧过程，提高发动机的动力性，通过对2气门TJ376Q汽油发动机进行试验，设计了新型进气道，稳流试验台检测表明，所设计的新气道涡流比，滚流比和流量系数比原气道都有较大提高，进气系统的流动特性得到改善，提高了发动机的最大扭矩和最大功率输出。     

Effects of swirl and tumble motion on fuel vapor behavior and mixture stratification in lean burn engine

Flow measurements using LDV and in-cylinder fuel vapor visualization using LIF (Laser Induced Fluorescence) were performed for various types of intake systems that generated several different combinations of swirl ratio and tumble ratio in the cylinder. The measured results indicate that there is a necessary condition for swirl ratio and tumble ratio to realize the charge stratification in the cylinder. Performance tests were also carried out to determine the combustion characteristics of each intake system. The features of combustion when the charge stratification was realized were analyzed.     

进气滚流强度对直喷发动机燃烧特性的影响

以光学单缸直喷汽油发动机作为试验平台,通过在进气法兰处安装不同的滚流导流板调节进气截面积来获得不同强度的滚流气流。利用Converge软件对缸内滚流强度和湍动能进行评估,采用高速彩色相机拍摄不同滚流强度下火焰状态随曲轴转角的变化,同时采用燃烧分析仪采集缸压数据。通过图像处理分离蓝色火焰和黄色火焰,其中,蓝光被认为主要来自火焰中CH释放的化学荧光,而黄光被认为主要来自炭烟颗粒的辐射。试验发现:随着滚流强度的提高,蓝色火焰面积增加,缸内燃烧速率得以提升,缸内平均指示有效压力增强,相关性分析表明,蓝色火焰面积和燃烧放热率有很好的正相关性。同时,黄色火焰随滚流强度增加而减少,表明炭烟生成量降低。此外,燃烧的循环波动也随滚流强度的增加而降低。     

465汽油机进气道流动特性的试验研究

在稳流气道试验台上,研究了465汽油机的缸内气流运动。利用Ricardo评价方法评价了该汽油机的流动性能、涡流和滚流能力。改变进气压差的测量结果表明,在保证充分的湍流条件下,可以采用变压差试验方法。试验结果表明,465汽油机的涡流较弱,滚流较强。较强的滚流有助于增大压缩末期的湍流强度,实现稀薄燃烧。     

气道稳流试验的变压差试验分析

用变压差试验方法测量了6108发动机缸盖进气道的流动特性。试验全过程不需要随时调节模拟气缸内的压差为恒定值。确定气门最大升程时模拟气缸内的初始压差后，就可采集试验中的流量和涡流转速等参数。随着气门升程变小，模拟缸内的压差自由增大。试验结果与恒压差试验相同，同样可以得到Ricardo和FEV计算方法的平均流量系数和涡流比。测量精度符合要求，操作程序简单可靠，易于实现气道稳流试验的全自动化。     

双气门汽油机进气道气体运动特性

通过模拟计算可以在较短的时间内获得关于气缸内气体流动的详细信息,为进一步分析气道内流场及各种参数提供参考,降低新产品开发和试验周期。文章利用Fluent软件对二气门汽油机进气道的气流运动进行了三维数值模拟计算和试验分析,结果表明发动机缸内的滚流很弱,在进气门下方形成一个＂混合死角＂,不利于油气的混合,流量系数的模拟值与试验结果较接近。指出CFD技术在发动机气道气体流动的模拟中具有较高精度,可为分析气道内流场的分布及气道的改进提供可靠依据。     

叶轮出口结构形式对压气机性能及轴向载荷影响分析

采用Numeca数值分析软件分析了3种不同出口结构形式的压气机叶轮性能,等出口大径情况下径流叶轮压比最高,斜流叶轮压比最低,效率方面则是半斜流叶轮最高。通过压气机流场分析发现,各转速小流量下,径流叶轮在叶轮出口轮缘一侧产生大范围的回流,斜流叶轮则在轮毂一侧产生较大范围的回流,而半斜流叶轮兼有径流叶轮和斜流叶轮设计特点,轮毂和轮缘两侧的流场均得到明显改善。在堵塞流量附近工况点,半斜流叶轮和斜流叶轮出口相对马赫数较径流叶轮略小,利于堵塞流量的增加。通过轴向载荷分析发现,由于斜流叶轮和半斜流叶轮相比等直径的径流叶轮压比较低,导致由压气机轮背指向压气机进口的轴向力减小,使得整个增压器转轴有向涡端运动的趋势,由此容易导致止推轴承压端磨损严重;与此同时,转轴移动也会使得叶轮与压气机蜗壳的轴向间隙增大,导致半斜流叶轮与斜流叶轮效率降低。     

进气可变滚流系统应用于缸内直喷汽油机的数值模拟

建立了缸内直喷(GDI)汽油机三维数值模型,在分析原机工作过程的基础上引入了可变进气滚流系统(VITS)。首先采用稳态CFD方法对两种方案进行了分析,进气可变滚流系统工作时气门最大升程的流量系数降低56%,滚流比提高221%。然后对该发动机进气、压缩和油气混合过程进行了瞬态CFD分析,结果显示,可变进气滚流系统工作时,在缸内能形成更规则的大尺度漩涡,与原机相比燃油蒸发速度更快,混合气均匀性更好,适用于GDI发动机均质燃烧模式。     

基于EGR分层的直喷汽油机进气道结构优化研究

为了实现废气围绕在可燃混合气周围,并且废气较浓区域集中于燃烧室底部的EGR分层形式,基于1台缸内直喷汽油机,利用CFD仿真软件Fire针对原机切向气道结构以及切向气道与螺旋气道相结合的气道形式进行了仿真,探究其实现预期EGR分层的潜力,并从缸内进气流场角度分析EGR分层机理。结果表明:原机切向气道由于滚流在压缩冲程中被大幅削弱,不能形成研究预期的EGR分层形式;采用切向气道与螺旋气道相结合的进气道结构形式可以使滚流在压缩冲程中具有较好的保持性,并结合EGR相位调整,实现了约10%的EGR分层梯度,EGR分层形式符合研究预期。     

某型汽油机进气道流动数值分析

为了得到某型汽油机进气道的流量系数和滚流比,验证模拟计算与试验测量的准确度,文章利用AVL-FIRE软件对某汽油机进气道的气流运动进行CFD分析,并将模拟计算值与试验测量值进行比较。通过模拟计算,得到了各模拟工况下的流量系数和滚流比。结果表明:该汽油机最大气门升程时进气道的流量系数在0.6左右。进气道内部形成了较明显的滚流。模拟计算可以较好地预测试验测量结果,可以用来指导进气道设计。