两级相继增压对柴油机低负荷性能影响的试验研究

为综合提升陆用与船舶柴油机中低转速工况动力性、经济性和排放性能，搭建发动机性能试验台架，分别从增压系统性能、柴油机燃烧和整机性能三个方面，对比研究了低压级增压、高压级增压、两级增压和两级相继增压四种增压方式对某型柴油机的性能影响。研究结果表明：柴油机运行在推进特性中低转速工况下，与其他增压模式相比，两级相继增压模式能显著提高进气流量，而不引起增压压力的大幅度增加，缸内最高燃烧压力远离极限值，因此可适当增加喷油量，实现中低转速工况较高的扭矩输出；在高温富氧燃烧条件下虽然NO_x排放略有增加，但两级相继增压模式通过排气能量的合理利用，获得了泵气功的收益和燃油消耗率的降低；在推进特性30%负荷下，与低压级增压相比，两级相继增压泵气平均有效压力提升0.019 3 MPa,燃油消耗率降低4.9 g/（kW·h）,经分析得出两级相继增压为柴油机在低负荷工况下最优的增压模式方案。     

增压式共轨喷射系统结构改进研究

阐明了增压式共轨喷射系统的结构组成和工作原理,分析了电控增压器增压室及喷油器压力室内燃油压力振荡的原因和可能带来的不利影响,提出了增加平衡油压电磁阀的方式,使压力室压力在高压喷射后能迅速恢复到轨压并消除压力振荡。建立了新系统的仿真模型,进行了仿真分析,结果证实新系统能在不削弱增压效果的前提下,消除压力振荡。设计了四通电磁阀,将增压活塞电磁阀和平衡压力电磁阀合二为一,实现了改进原理,而不增加系统控制对象(电磁阀)。最后对使用节流孔的方式来改进系统性能的方案作了仿真研究,分析了该方式的优缺点。     

等压出油阀对喷油特性的改善

高压短时喷油系统易产生二次喷射和空穴问题。有效的解决途径是采用带有两个球形阀和一个节流孔的等压出油阀。在该系统中,调节回油球阀的压力和节流孔径可以避免二次喷射和空穴,其中节流孔径是一个重要因素,应对其进行优化设计。 通过喷油试验台就节流孔径对喷油特性的影响进行了试验,由此获得了最佳的节流孔径,进而证实采用优化的等压出油阀可以改善发动机性能。本文描述了改变节流孔径时的喷油特性和发动机性能。     

汽车减振器活塞孔对常通节流孔面积设计的影响

对减振器油液沿程和局部节流损失进行了分析,建立了基于速度特性的减振器常通节流孔面积曲线拟合优化设计方法,利用该方法对活塞孔的影响进行了研究.对常通节流孔面积进行实例优化设计,分别对活塞孔直径和个数的影响及变化规律进行了分析,并对不同活塞孔减振器进行了特性试验.结果表明,基于速度特性的常通节流孔面积优化没计方法及活塞孔的影响分析具有实际指导价值.     

车用重型柴油机二级增压系统模拟及试验研究

针对某车用重型柴油机进行了二级增压系统匹配研究,根据产品开发目标要求选择了高、低二级增压器。采用GT-Power软件建立了二级增压柴油机仿真模型,并对柴油机外特性稳态工况性能进行了模拟计算,分析了二级增压系统能量分配对柴油机性能的影响规律。建立了二级增压柴油机测试平台,并进行了外特性、万有特性及排放特性试验。模拟及试验结果表明,二级增压系统可以大幅提高柴油机低速扭矩,改善燃油经济性,拓宽柴油机燃油经济性运行区域,大幅降低柴油机PM排放。     

涡轮增压柴油机MPC增压系统优化设计

采用GT-POWER软件建立某V8涡轮增压柴油机模型,并进行试验校核。使用试验设计模块(DOE)选取对柴油机动力性能影响最大的MPC增压系统结构参数,并采用优化设计模块(Optimizer)确定结构参数。通过对采用定压、脉冲、MPC3种增压系统的柴油机外特性的仿真计算与对比,发现MPC增压系统能够实现柴油机全转速范围内燃油消耗的最优化。从涡轮前排气压力波形可以看出,设计的MPC增压系统改善了1缸和2缸之间的排气干涉。     

电控喷油器参数对喷油规律的影响

基于一维仿真软件GT-Suite模拟电控高压共轨燃油喷射系统及柴油机整机模型,探究电控喷油器关键参数对喷油规律的影响。研究表明,提高喷嘴流量系数可以大幅度提高喷油速率,且加快后期断油;控制室容积进、回油节流孔直径对针阀开启和关闭有很大影响;随着控制室容积增加,喷油规律曲线向右平移,针阀关闭速度变慢;电磁力对针阀开启影响较大,且随着电磁力的增加,初期喷油速率有所增加;针阀弹簧预紧力会影响针阀开启和关闭的速度。研究结果对高压共轨电控喷油器的确定和优化具有一定的参考价值。     

核电厂18PA6B柴油发电机组低压燃油系统增压泵频繁启动问题分析处理

本文基于核电厂18PA6B柴油发电机组低压燃油系统发生的增压泵103PO频繁启动问题,结合燃油系统管路内压力波动特性,详细全面的分析了系统中导致压力异常波动触发增压泵频繁启动的各种因素,并结合现场试验验证数据分析,对后续日常工作中该类问题分析和迅速处理有着积极借鉴参考意义。     

PEMFC燃料供给系统压力分布的影响分析

改善燃料供给系统压力对电池系统性能的影响，对PEMFC商业化进程具有重要意义。通过商业软件FLUENT实现数值模拟计算，提出在流道内部放置不同结构形状的增压结构，以控制燃料供给压力，对比分析其对电池性能的影响；提出单独在阳极流道增加阳极增压结构的压力降控制方法，该方法能显著提高电池性能，电池功率密度对比传统的蛇形流道提高0.4%～1.2%。     

涡轮增压柴油机可变谐振进气系统的计算研究

为节省涡轮增压可变谐振进气系统设计的时间和费用，本文研究了该系统模拟计算方法，其中进排气采用一维非定常流动模型，控制阀采用节流孔板模型，计算与试验结果的对比表明模拟计算方法是可行的。通过模拟计算分析了控制阀泄漏和开度对充量系数的影响。     

Experimental studies on the heating performance of the PTC heater and heat pump combined system in fuel cells and electric vehicles

In this study, a combined system consisting of a heat pump and a PTC heater was developed as a heating unit in electric vehicles. The system consists of a compressor, a condenser, an evaporator, an expansion device and a PTC heater. Experiments were conducted to examine the steady-state performance and dynamic characteristics of this system. The compressor speed, outdoor air inlet temperature, and indoor air inlet temperature were varied, and the performance of the system was experimentally investigated. The heating capacity, compressor power consumption and COP were obtained. Warm-up experiments were performed to investigate the dynamic characteristics of the system with a heat load of 1.5 kW in the indoor chamber. For the heat pump system, the PTC heater and the combined system, the heating performance and efficiency were investigated to determine an optimal control method. The results of this study agree well with the experimental results available in literature. This study provides experimental data of good quality for heating system design and the development of electric vehicles.     

PHEV发动机冷却系统优化设计

基于台架测试,对某款PHEV发动机的冷却系统不同水泵转速的流量分布,不同发动机负荷的热量分布,以及能量流进行研究,发现薄弱环节并进行优化设计,基于AMESim仿真平台进行建模及仿真预测。结果表明,通过优化乘员舱采暖回路控制以及取消无效流量回路,可以实现系统水阻降低2.8%,电子水泵功耗下降23%,暖风回路流量提高27%,从而有效降低了热管理系统能耗并提升了空调采暖性能。     

基于CAE技术的内啮合转子式机油泵油腔设计

当内啮合转子式机油泵内外转子采用标准件情况下,其油腔的结构将极大地影响着泵的性能。给出某转子泵油腔的设计过程:首先计算出泵体(盖)上呈对称月牙状的理论进、出油槽的位置,然后为提高泵的容积效率及降低轴功率,运用CAE技术分析并改进泵油腔设计,即运用泵类专用仿真软件PumpLinx对泵内部流场进行计算流体动力学(CFD)数值模拟分析;应用ABAQUS等分析软件对泵壳体的变形和密封性进行有限元强度分析,最后进行泵样机台架设计试验验证。比较发现:CFD仿真模拟得到的虚拟泵各项参数与泵样机台架试验的相关结果基本吻合;泵壳体的有限元强度分析符合其台架极限试验结果。由此可见,CAE技术为机油泵开发提供了现代化的研究方法和技术支持。     

电控组合泵燃油喷射特性仿真与试验

利用GT-FUEL与Simulink的耦合仿真模型对自主开发的电控组合泵系统工作特性进行了仿真分析,并结合试验结果进行了对比研究.仿真和试验对比结果表明:利用耦合模型可以很好地分析运行参数对燃油系统喷油特性的影响,并为组合泵的开发和燃油系统控制策略设计提供指导性意见.     

负载敏感液压系统压力冲击原因与抑制方法

为了提高流量控制阀快速、频繁启闭的负载敏感液压系统的可靠性,建立了负载敏感泵与流量控制阀之间管路内的流量方程和压力方程,分析了引起负载敏感液压系统压力冲击的原因和影响冲击压力峰值的因素,提出在负载敏感泵与流量控制阀之间设置防冲击回路,以抑制负载敏感液压系统的压力冲击。基于AMESim软件建立了负载敏感液压系统的仿真模型,对比研究了液压元件的性能参数、液压系统参数和操作参数等对负载敏感液压系统冲击压力峰值的影响,以及防冲击回路对于抑制负载敏感液压系统压力冲击的作用。研制了负载敏感液压系统试验台,对理论研究和仿真结果的正确性进行了验证。研究结果表明：负载敏感泵出口流量变化滞后于流量控制阀流量的变化,导致泵阀之间管路内的净流量增加,此为流量控制阀突然关闭时负载敏感泵与流量控制阀之间管路内形成压力冲击的诱因;负载敏感泵初始工作排量越大、流量控制阀关闭速度越快,负载敏感液压系统冲击压力的峰值越高;在负载敏感泵出口处设置防冲击回路,通过负载敏感系统的反馈压力与负载敏感泵出口压力之间的差值以控制防冲击回路中卸荷阀的启闭,减小泵阀之间管路内净流量的增加量,能够显著抑制负载敏感液压系统压力冲击的峰值;负载敏感泵初始工作排量较大的情况下,防冲击回路可以降低冲击压力峰值68%以上。     

基于电控单体泵对4D44柴油机的优化研究

为了使传统直列泵柴油机满足国Ⅲ排放法规,在尽量不改变柴油机本体的前提下对燃油、进气和燃烧系统进行了优化。燃油喷射系统采用集成电控单体泵,高压油管长度和喷油器参数进行了优化;优化改进了进气道;重新设计了燃烧室;针对国Ⅲ排放法规测试特点进行了电控参数的优化。通过对整机进行13工况试验测试,表明优化改进后的柴油机排放性能得到明显提高,并达到国Ⅲ排放标准。     

车用小型高速柴油机综合电控系统

本文介绍了小型高速柴油机分配式喷油泵综合电子控制系统。     

缸盖燃烧室密封性能超差工艺分析和试验研究

通过对某发动机缸盖燃烧室密封性超差情况的统计分析,找到了影响该燃烧室密封性超差的主要原因,进而查找到影响该气门座密封带泄漏的原因。从工艺上对该气门座密封带泄漏的原因进行了分析和总结,并通过具体的试验研究得出了一些有关气门座气密性影响因素的结论及这些影响因素最终对发动机的性能是否会产生影响的看法,并对缸盖气密性的质量控制提出了一些建议。     

车用直喷式柴油机可变预行程泵电控系统研究

为了达到中国大气污染防治法对车用柴油机排放的要求，结合中国目前的柴油机发展状况，开发了可变预行程泵的电控系统。本文进行了可变预行程泵的电控系统的总体设计和电子控制单元（ＥＣＵ）软件的开发，针对ＣＡ６１１０柴油机对电控可变预行程泵进行了匹配和标定试验，试验结果表明了可变预行程泵电控系统的良好的综合性能，它的应用为直喷式柴油机性能的改进提供了很大的潜力。