车用柴油机机械损失功率分配

采用倒拖法对SOFIM8140高速车用柴油机的机械损失功率及其分配进行了试验研究。研究结果表明，摩擦损失功率约占整机机械损失功率的60.0%，其中活塞连杆组的摩擦损失功率占整个摩擦损失功率的50.0%。对该型柴油机的机械损失功率进行了预测，为柴油机的进一步强化提供了依据。     

大功率柴油机活塞连杆组机械损失分析

某大功率柴油机的整机机械损失试验研究表明,活塞连杆组机械损失占比最大,后续着重开展该组件机械损失研究。考虑到整机试验难以考察活塞连杆组各摩擦副机械损失,因此借助仿真方法开展其机械损失分配研究,并通过各分项机械损失之和与修正试验数据对比验证模型有效性。在此基础上,进一步研究了活塞连杆组机械损失随最高燃烧压力和转速的变化规律,为该柴油机未来强化和机械效率提升提供依据。     

机油温度对多缸柴油机润滑系统性能影响的试验研究

针对某V型多缸柴油机,搭建了润滑系统压力测试平台,测试了机油温度40～115℃范围内,发动机转速800～2200 r/m in范围内,润滑系统各关键节点的机油压力、发动机阻力矩和机械损失功率,研究了机油温度对发动机润滑系统性能和机械损失的影响规律,并对极限工况下的润滑特性作出预估.结果表明:各转速下,随着机油温度的升高,润滑系统各关键节点的机油压力均降低,各关键节点间的机油压力损失也随机油温度升高而降低;在试验温度范围内,各关键节点中机油散热器的流阻和其随温度的变化率均最大;右排主油道压降大于左排主油道压降,二者差值随温度升高而减小.发动机机械损失功率和阻力矩均随着机油温度升高而降低,相同温度区间内发动机阻力矩的变化率随发动机转速增大而增大.     

基于瞬时转速分析的柴油机气缸压缩性能检测方法

提出了一种利用柴油机倒拖过程瞬时转速分析来检测气缸压缩性能的方法。通过试验同步测量了车辆倒拖过程的曲轴瞬时转速和气缸压缩压力信号,利用径向基神经网络（RBF ）模型,建立了瞬时转速与气缸压缩压力的非线性映射关系,实现了由瞬时转速波动特征来间接检测气缸压缩压力,并由此判断气缸的压缩性能。     

发动机辅助制动试验研究

测量各种发动机辅助制动器工作时不同发动机转速和机油温度下的气缸压力,分析了各种因素对制动功率的影响。结果表明:随着发动机转速的升高,最大缸内压力增大;制动功率随转速的升高而增大,减压制动功率最大,发动机倒拖制动功率最小;当发动机转速一定时,发动机的制动功率随机油温度的降低而增加,但过低或过高的机油温度都会影响发动机的工作性能。     

零油冷对改善压燃式发动机有效热效率的评估

随着柴油机排放法规的日趋严格,以及对提高发动机整体热效率的期望,对各种燃烧方式进行了研究和研究。获取更高效率的途径之一是减少缸内传热。探索了1种旨在通过提高活塞温度来减少缸内传热的概念。为了提高活塞温度并理想地减少缸内传热,对零油冷(ZOC)活塞进行了研究。为了研究这1技术,对测试发动机进行了修改,以使其停用活塞油冷,从而可以评估其对诸如有效热效率(BTE)、活塞温度和排放等参数的影响。该发动机配备了用于燃烧分析的缸内压力测量装置,以及用于评估活塞顶温度的活塞温度遥测系统。研究讨论了对发动机进行修改以实现ZOC并进行测试的过程。给出有/无油冷发动机和活塞的遥测数据,以验证油冷对BTE和活塞温度的影响。研究发现,发动机负荷受活塞金属温度的限制。在可能的情况下,停用活塞油冷却,通过减少机油泵的功率需求来减少摩擦。在所测试的发动机转速下,在未超过活塞温度极限的一系列负荷下,BTE改善了1%。在本试验条件下。分析损失减少途径与燃油能量的关系,可知在整个测试负荷范围内,缸内传热均降低了1%。未来研究可将ZOC概念与先进的活塞表面涂层相结合,以降低金属温度,从而扩大可实现高效率目标的转速和负荷范围。     

活塞环密封性计算与试验的研究

本文介绍了新型复合活塞环的动态理论依据,对活塞环建立动态数值模型,模拟计算了新型复合活塞环与传统活塞环开张x值(气缸增加和减小的半径之差)并进行比较,与此同时进行基于倒拖法的动态试验研究。结果表明,动态数值模拟和基于倒拖法的实验都证明了新型复合式活塞环密封性优于传统活塞环,且低速度段最大爆发压力就提高10%以上,随着转速升高,新型复合式活塞环比传统活塞环更能表现其优越的密封性。     

某车排气系统性能的数值模拟及优化研究

为提高某车发动机排气系统的消声量,建立该排气系统的有限元模型,采用三维有限元方法对该排气系统进行声学性能仿真分析,绘制传递损失曲线,发现该排气系统在试验测得的排气噪声频谱能量较高的频段消声量较小,消声性能有待改善.运用流体动力学计算软件fluent对排气系统的流场特性进行分析预测,获得压力损失预测值,以及内部流场的流速...     

降低活塞摩擦的技术

对汽油机摩擦损失的研究表明,在低、中转速区域,活塞系统的摩擦损失占汽油机总摩擦损失的20%左右,而在高转速区域,这一比例还会增加。因此,降低活塞系统的摩擦具有降低燃油耗的效果。同时,在车用发动机燃油耗目标限值越来越严格的背景下,更有必要关注活塞的减摩技术。介绍了实用的活塞系统减摩技术,包括减轻活塞质量,以及直接降低活塞摩擦的技术,分析了活塞裙部的减摩效果,着重介绍了在工艺和设计方面可有效降低活塞裙部摩擦的技术措施。研究结果表明,结合减轻活塞质量等降低活塞摩擦的措施,可降低发动机燃油耗约3%。     

评估关键零件摩擦损失对发动机油耗影响的方法研究

为研究关键运动副对发动机性能的影响,以发动机摩擦功分解试验和发动机燃烧理论为基础,建立关键运动副摩擦损失和发动机油耗之间的关系式,结合实例对该计算方法进行验证。计算结果表明:在相同转速下,负荷越低运动副摩擦损失的变化对油耗的影响越敏感;在相同负荷下,除气阀机构外,其它摩擦副均是转速越高运动副摩擦功变化对油耗的影响越敏感;气阀结构恰恰相反。在各关键运动副均减小5%的摩擦损失情况下,活塞组件最高可节油1.07%;主轴承次之,最高可节油0.43%;机油泵、水泵摩擦功变化对油耗贡献最低,基本在0.1%以内。     

曲轴箱通风系统机油消耗试验与改进设计

对某型车用直列4缸柴油机开展了机油消耗、窜气和曲轴箱压力试验研究,试验结果表明该发动机在低负荷低转速工况下燃油消耗与机油消耗的比值(机燃比)不满足设计要求,随着转速和负荷的提高,总机油消耗量呈增加趋势,曲轴箱通风(PCV)系统所占总机油消耗比例较高,各工况点平均值约为10%。借助CFD仿真手段对原油气分离器及改进方案进行了对比分析,得知原结构油气分离效率较低,改进方案分离效率大幅提高。验证试验表明,3种对比工况下改进方案窜气特性和曲轴箱压力均满足设计要求,PCV系统机油消耗均大幅度下降,说明改进方案合理可行。     

利用瞬时转速对柴油机起动过程的分析

建立柴油机起动过程试验系统,并利用瞬时转速分析不同拖动时间、不同拖动转矩和不同供油量等条件对柴油机起动过程的影响。试验结果表明利用瞬时转速能够判断柴油机着火首循环以及辅助分析燃烧组织的优劣。适当增加拖动时间、提高拖动转矩有利于改善柴油机起动性能。增加起动过程中的供油量,有助于发动机快速进入怠速稳定转速。     

考虑非稳态传热的高速汽油机主轴承润滑分析

针对一款高速汽油机主轴承内部润滑与摩擦磨损问题,考虑到轴承承载不均导致的轴瓦与润滑油非稳态传热,基于弹性流体动力润滑(EHD)和轴承动力学理论方法,通过迭代计算,得出该高速汽油机具有代表性的第三主轴承在最大转速(9500 r/min)时轴承内部精确的温度场与热变形,并以此为轴承新的几何轮廓边界条件分析轴承的实际润滑情况.结果表明,与未考虑轴瓦温度场及热变形相比,轴承润滑状态明显恶化,具体表现为轴承最小油膜厚度减小、最大油膜压力增大,且出现较严重的磨损.最后通过发动机台架试验测得轴承的实际工作情况,并与计算结果进行对比,计算结果与实际摩擦磨损情况吻合,验证了所用方法和所得研究结论的正确性.     

Lubricating performance of carbon nanotubes in internal combustion engines – engine test results for CNT enriched oil

The main purpose of this research is to reduce friction losses by adding carbon nanotubes to engine oil. Extremely favorable tribological properties of carbon nanotubes have been extensively studied on the microscopic scale and using tribometers, have not yet been verified in the engine. Enriching oil with nanotubes can lead to significant, exceeding 7 %, reduction in the motoring torque of the engine at low crankshaft rotational speed. The phenomena associated with the dispersion of carbon nanotubes in the engine are stated and discussed. It has been shown that the oil shear during normal operation of the engine can effectively improve the dispersion of nanotubes. At the same time the oil filtration system removes agglomerates of nanotubes very quickly.     

Effect on friction of engine oil seal with engine oil viscosity

Low viscosity engine oil can improve a vehicle’s fuel economy by decreasing the friction between the engine components. Frictional torque varies with the velocity change due to different viscosity characteristics of SAE grade 5W-20, 5W-30 and 5W-40 engine oils. The viscosity for each of these grades was measured to outline the effect low viscosity engine oils have on engine friction, which may lead to improved fuel economy. Engine oil seal frictional torque increases with the shaft rotational speed for all three engine oil grades. A decrease in engine oil seal frictional torque was confirmed when low viscosity engine oil was used. Also, the leak-free performance of the engine oil with the seal satisfied the life limit durability test criteria. Thus, low viscosity engine oil may be used to improve fuel economy by decreasing the frictional loss of the engine oil seal while having no negative impact on performance due to leak-free functioning.     

柴油机颗粒排放物中可溶性有机物的成分分析

通过微孔均匀沉积冲击器对柴油机不同负荷工况下排气中的颗粒物进行取样,采用索氏萃取法对颗粒物样品中的可溶性有机物有效提取,并结合气相色谱‐质谱联用仪对可溶性有机物的成分进行分析。结果表明：在柴油机不同工况条件下,可溶性有机物主要由烷烃类、酚类、酯类及酸类等成分组成。随着负荷的增加,各成分所占比例发生明显变化,在部分工况下,有少量的芳香烃及其衍生物（萘、菲等）出现;可溶性有机物成分中的碳原子数大致分布在C10～C35,其中C14,C16和C19所占比例较高。在高负荷工况下,可溶性有机物成分中出现了高碳链烷烃,主要来自未完全燃烧的机油或燃油添加剂。     

车用发动机润滑油的正确选用及更换

从原则、粘度和使用性能等级几方面分析介绍了如何正确选用发动机润滑油 ;介绍了润滑油变质和污染程度的检测方法及怎样合理更换润滑油。     

内燃机润滑系统主油道压力特性的多工况研究

以某样机为对象,介绍了多工况下测取主油道压力的试验研究方法,结合试验结果,对润滑系统工作特性进行综合分析和评价,重点考察了负荷、转速和油温等工况因素对主油道压力特性的影响。研究结果表明,转速变化对主油道压力影响十分明显,油温变化对主油道压力的影响次之并且呈现较强的非线性,而负荷的影响最小。