自由活塞发动机二冲程运行模式换气过程优化

以某单缸汽油机为研究对象,以AVL Boost软件为平台,在参考原型机实际工作参数的条件下搭建发动机系统整体模型;选取合适的燃烧模型、传热模型对热力学影响参数进行仿真,将仿真结果与试验结果进行对比并进行参数修正,以得到准确的仿真模型。在获得精度较优仿真模型的基础上,重点对原型机系统的配气方案进行优化,搭建基于AVL Boost和Matlab/Simulink软件的联合仿真优化环境,并利用粒子群智能优化算法对发动机配气正时进行智能寻优,最终确定二冲程下的最佳配气方案,为原型机系统二冲程运行模式下的优化和改进提供了基础。     

柴油机喷油过程参数获取的数值方法研究

利用内燃机整机工作过程一维仿真分析,通过数值计算多方案比较来得到最优喷油过程参数。对1台喷油过程参数未知的高压共轨柴油机的工作过程进行仿真和台架试验对比,结果表明,该柴油机的动力性、经济性和NOx排放性能在计算最优折中喷油过程参数点处与实测性能基本吻合,间接验证了仿真分析获取的喷油过程参数即为满足柴油机各性能的最优喷油过程参数。     

JK90S可调喷嘴涡轮配机特性的研究

以JK90S可调喷嘴涡轮与WD615.50型柴油机配机试验数据为基础,对采用GT-POWER建立的配机仿真模型进行了校验,使仿真的发动机参数和涡轮的进出口参数与试验值误差小于5%。采用校正后的GT-POWER配机仿真模型,对经过调节喷油量后的WD615.50型柴油机与JK90S增压器的配机运行工况进行仿真计算,确定了可调喷嘴涡轮随发动机工况变化时的最优开度脉谱图。     

喷射率可变的燃油喷射装置——三菱6D22T7直喷式柴油机新装置

1.直喷式柴油机新的控制装置三菱公司和柴油机公司共同开发了用于直喷式柴油机单列喷油泵新式的喷射率可变的燃油喷射装置。该装置的核心是预行程控制方式的喷油泵。第二十四届机械振兴协会对这种预行程控制式喷油泵特别赞赏。2.喷射率可变的单列喷油泵喷射率可变的单列喷油泵恰如二冲程发动机那样,采用活塞上下运动来开关进气口的方式。在柱塞(活塞)下降到接近下止点时打开进油口,燃油进入到柱塞套(气缸体)中。     

基于灰狼算法的柴油机高海拔油气参数优化

针对高原环境柴油机工作恶化的问题,利用灰狼算法对柴油机可调增压参数和喷油参数进行协同优化,得到了满足柴油机状态约束条件的最优参数组合。建立某V8可调两级增压柴油机GT-Power仿真模型,利用其生成不同输入参数下的样本数据训练神经网络,生成面向优化的MLP神经网络模型。通过灰狼算法获取不同转速下的最优高低压级涡轮旁通阀开度和循环喷油量组合,在海拔4 000 m(环境压力57.6 kPa)条件下,对于最大扭矩点2 000 r/min和最高转速点3 000 r/min,可以在油耗上升5.73%和5.90%时使功率分别达到平原环境的94.88%和77.42%。     

轿车柴油机气门正时和喷油嘴流量仿真与试验研究

利用AVL BOOST软件建立了柴油机仿真计算模型,针对喷油嘴流量为710 ml/min时全负荷工况下柴油机功率和比油耗进行了计算.计算结果与试验结果的对比表明该计算模型正确有效.在不改变气门升程的情况下,利用该仿真模型对配气正时进行了优化,并在此基础上模拟研究了不同喷油嘴流量对柴油机全负荷性能的影响.结果表明,优化方案可使柴油机中低速扭矩、燃油耗和NOx排放得到改善,且排放可达到欧Ⅳ标准.     

二级可调增压器旁通阀与喷油参数调节规律的仿真分析

利用Wave仿真软件建立了某二级可调增压V型8缸电控单体泵柴油机的仿真分析模型,应用台架试验数据对模型进行了标定,以最佳燃油经济性为目标,计算了外特性条件下排气旁通阀开度与喷油提前角对柴油机性能的影响规律,得到两者的优化匹配规律。计算结果表明:旁通阀阀门开度及喷油参数直接影响二级可调高增压柴油机系统的燃烧和换气过程;高转速高负荷工况时需要打开排气旁通阀,并适当增加喷油提前角以降低过高的排气背压,减少泵气损失,且转速越高放气阀开度越大、喷油提前角越大;中低转速高负荷工况时,排气背压低于进气压力,泵气损失功小,不需要打开排气旁通阀,并且应适当减小喷油提前角。     

采用双段喷射改善二冲程柴油机的排放性能

在配有电控共轨系统和扫气系统的二冲程柴油机试验台上进行了3种不同喷油模式对柴油机燃烧及排放性能影响的试验研究。试验结果表明,单段早喷有助于实现低NOx和碳烟排放,但柴油机无法在高负荷下运行;标准喷射的排放很高;双段喷射表现出良好的性能,它实现了柴油机的柔和运行,并且在全负荷范围内使NOx和碳烟排放降低40%以上。在双段喷射基础上,利用高压喷射及内部EGR进一步改善了柴油机的排放。     

双对置二冲程柴油机结构刚度的测试与仿真研究

以某双对置二冲程柴油机组合结构为主要研究对象,采用模态试验测试方法研究了螺栓预紧力对双对置二冲程柴油机结构刚度的影响规律,并应用有限元数值模拟方法对曲轴箱、进排气管的结构参数和材料对结构刚度的影响规律进行了研究。研究结果表明:预紧力对双对置二冲程柴油机组合结构刚度的影响比较小;进排气管壁厚的增加对提高双对置柴油机结构刚度贡献并不大,材料由铸铁改为铸铝则可减轻组合结构的质量并强化动态刚度;曲轴箱筋板与横侧隔板厚度的增加有利于结构刚度的提高,材料改变对模态固有频率的影响较小,为实现轻量化设计应优先选用铝合金材料。     

基于GT-Power的柴油机仿真及优化

通过试验对柴油机进行优化,需耗费大量的人力、物力及财力,利用内燃机工作过程模拟软件GT-Power建立了柴油机仿真模型,对不同转速的配气相位进行了优化,得出相应转速下最佳配气相位,提出了一种新的改善柴油机性能的设计方案--燃油预热,并进行了模拟计算.计算结果表明：优化后的柴油机动力性得到了较大的提升,所提出的优化方案可以为柴油机改进和设计提供依据.