柴油机起动过程缸内窜机油现象的可视化研究

在单缸机上利用内窥镜技术观察到了起动过程中缸内有窜机油的现象。采用图像分析和试验验证相结合的方法,分析了缸内窜机油现象发生的原因,研究了转速和进气压力对柴油机起动倒拖工况下缸内窜机油现象的影响,研究了起动着火运行时缸内的窜机油现象以及炭烟排放特性。研究表明:柴油机高转速起动倒拖工况下,在压缩上止点前后以及排气上止点后均有机油窜入缸内;当转速升高时,窜入缸内的机油量增加;当缸内压力升高时,窜入缸内的机油量减少;在起动着火过程中,运行初期缸内出现窜机油现象,随着发动机运行时间增加,窜机油现象消失,炭烟减少。     

测量齿盘齿数对扭振测量精度影响的研究

通过理论推导,定量分析了用等分齿盘作为扭转振动测量信号齿盘时,齿盘齿数与扭振测量精度之间的数学关系,并对仿真信号进行了分析,确定了单谐次幅值精度满足要求时每周期内所需的最少采样点数以及齿数较少时的有效简谐次数。以某多缸车用内燃机为研究对象,进行并齿处理后,比较各谐次幅值随齿数的变化,进一步验证了结论的正确性;同时,利用理论分析得到的数学关系,对少齿数扭振信号进行准确有效地修正。     

发动机控制中同步信号获取方法

介绍了发动机控制中凸轮与曲轴盘信号的获取方法。采用合理性判别机制,把发动机信号盘的齿型系数固化到RO M中,在发动机运行过程中,采集凸轮齿、曲轴齿单齿齿宽时间,通过相邻齿之间的比值对正常齿、缺齿、多齿信号之外的高频干扰信号、丢齿信号问题进行滤波处理。在发动机工作转速范围建立曲轴信号、凸轮信号各个齿型的相邻齿齿宽比例系数MAP图,依照最大转速变化率,通过理论分析计算出单齿齿宽比例的上、下边界;同时在发动机台架上,对多转速工况下的齿型宽度信号进行测试记录,修正齿宽比例的合理性系数边界值,得出凸轮轴正常齿、多齿以及曲轴正常齿、缺齿的合理性系数,完成发动机控制同步信号的可靠获取。     

喷油时刻和EGR对Diesel/MF混合燃料燃烧和排放的影响

在一台压燃式发动机上,进行了燃用2-甲基呋喃(MF)及其与柴油混合燃料的发动机燃烧和排放特性的试验研究。结果表明:喷油时刻接近上止点时,缸内压力峰值降低,废气再循环可明显降低缸内峰值压力和放热率;喷油时刻提前CO排放降低;推迟喷油和采用废气再循环(EGR)可明显降低NOx排放;混合燃料可以明显降低碳烟排放;相同的喷油时刻下,废气再循环对小颗粒的影响较小,对大颗粒的影响较大;喷油时刻越靠近上止点,废气再循环对颗粒数量浓度的影响越大;喷油时刻早于上止点前12.5°CA时,在废气再循环的影响下,大颗粒物数量增多,颗粒物质量浓度也随之增大。     

缸内直喷CNG发动机点火提前特性分析

将4气门4缸车用汽油机改装为缸内直喷CNG发动机,在发动机台架试验及燃烧过程试验基础上,对发动机的充气效率、点火提前角进行了基础标定,并分析了发动机的点火提前特性.研究表明:发动机采用缸内直喷,输出扭矩对点火提前角变化敏感;随着点火提前角增大,发动机最高燃烧压力升高,出现最大燃烧压力所对应的曲轴转角逐渐靠近上止点,发动...     

别克君威V6发动机管理系统剖析--点火控制

一、无分电器直接点火系统(DIS)概述别克君威轿车采用无分电器直接点火(DIS)系统,每两个汽缸合用一个点火线圈,故六缸发动机共采用三个点火线圈。在共用点火线圈的两个汽缸中,其活塞必须是同时到达上止点,其中一个缸为压缩上止点,另一个缸为排气上止点。在两个火花塞点火时,处于压缩上止点的火花点燃缸内混合气;而另一缸是排气上止点,火花无用,称为废火。因处于压缩上止点的缸内压力较高而温度低,要击穿火花塞间隙需要很高的能量;而另一缸为排气上止点,汽缸的压力很低而温度高,所需的火花塞击穿能量很小。这样,点火能量大部分集中在作功…     

采用多点平均提高扭振A/D采样法精度

为降低采用A/D采样技术进行扭振测量时采样频率或干扰信号等对测量精度的影响,提出了一种采用相邻电压脉冲信号间多点平均的方法消除随机误差。介绍了多点平均方法的原理,以标准信号和工程实际信号的应用研究验证了所述方法的实用性和可行性。     

天然气发动机起动点火能量控制策略

通过测量点火线圈初级回路的电流,确定初级回路的最佳闭合时间。为了有效提高点火系统的可靠性,提高点火能量,在发动机转速低于600 r/min时,采用了压缩上止点前多次点火策略。参照SAE J973—1999标准,采用稳压管串作为模拟负载,实现了点火能量的量化测试。为了确保多次点火的能量在压缩上止点前充分释放,调整了多次点火时的脉冲信号间隔。试验结果表明,初级线圈闭合时间为6 ms时,初级断开电流不再继续增大,储能接近饱和;采用多次点火策略时,脉冲信号间隔为1.28 ms,可以保证多次点火的能量都在压缩上止点前充分释放。     

影响扭振测试精度因素的试验研究

为研究各种测试参数对发动机扭振测试结果的影响,针对测试齿盘直径相同而齿数不同、齿盘直径不同而齿数相同、齿数和直径相同而采样频率不同等方案进行了试验.试验结果表明,齿盘齿数少的测试精度高于齿数多的测试精度;齿盘直径越大测试精度越高;较高的采样频率有助于获得较高的测试精度.     

非同步排气门正时对GDI汽油机缸内流场和工作性能的影响

利用三维CFD软件建立了某1.5T缸内直喷汽油机的模型,分析比较了在2 000 r/min全负荷时非同步排气门正时策略下缸内流场、燃油雾化和燃烧过程变化的规律。结果表明:采用非同步排气门正时,缸内流场与原机有明显不同。湍流动能呈现"三峰"变化,缸内的平均湍流动能均大于原机(排气门1提前20°开启时变化最大);相比原机,缸内气体的平均流速有所增加,提高了燃油蒸发速率,上止点时缸内混合气更加均匀,但也会使得缸内的残余废气质量增大。排气门1提前20°开启时,缸内的燃烧速度比原机略快,缸内最高燃烧压力增加了0.3 MPa,但温度比原机略低,因此氮氧化物的排放低于原机,CO与原机持平。排气门1延迟20°开启效果不明显。综合考虑,排气门1提前20°开启能提升原机的动力性和排放性能。     

基于气缸压力的天然气掺氢发动机最佳点火提前角的研究

由净压力2次导数最大值所在曲轴转角是否在上止点可以判断发动机是否处于最佳点火提前角下工作,通过与由发动机输出扭矩确定的最佳点火提前角相比较,证明净压力2次导数最大值方法可以精确地确定天然气掺氢发动机的最佳点火提前角。在其他条件不变的前提下,随着掺氢比的增加,应该推迟最佳点火提前角。     

氢燃料发动机及其起动过程研究

分析了不同氢燃料发动机供气系统的特点,在汽油机的基础上设计了氢燃料电控进气系统的硬件和控制策略。采用试验研究的方法,分析了喷氢量、喷气定时、点火提前角等参数对发动机起动过程的影响。研究结果表明,采用控制喷气脉宽和电子节气门的方法,可以有效实现发动机起动。起动工况较佳的喷气脉宽为7 000μs,点火提前角为10°CA,喷气定时为上止点后70°CA。     

缸内直喷醇类燃料发动机的燃烧与排放特性

根据所测的示功图和排放,分析了一台采用火花点火、缸内直喷周向分层燃烧系统的发动机在燃用甲醇和乙醇时的性能和燃烧特性。研究表明,醇类燃料发动机的燃烧由预混燃烧与扩散燃烧组成,具有非常快的燃烧速率,而且非常稳定,ATDC(3°CA～6°CA)就燃烧完50%燃料,循环变动小于6%。与燃用乙醇相比,燃用甲醇时滞燃期较短,燃烧速率较快。由于采用分层燃烧,醇类燃料发动机具有与直喷柴油机相当的热效率,在负荷特性上,燃用醇类燃料时的NOx排放仅为柴油机的10%～40%,且能实现无烟燃烧,CO排放的增加低于1%,HC排放高于柴油机。     

Development of an Active Control Engine Mount System

In an attempt to reduce idling vibration and booming noise in automobile engines, the authors have developed an engine mounting system we call the ACM(Active Control engine Mount) system. Comprising a pair of electromagnetic actuators and hydraulic mounts, the system incorporates an adaptive control strategy based on the synchronized filtered-X LMS (SFX) algorithm. The crank angle pulse signal is detected as the synchronization signal and the force transmitted to the car body through the engine mounts is detected as a residual signal. Application of the ACM system to a vehicle with a transversally mounted four-cylinder engine resulted in significantly reduced idling vibration and booming noise.     

Development of an Active Control Engine Mount System

In an attempt to reduce idling vibration and booming noise in automobile engines, the authors have developed an engine mounting system we call the ACM(Active Control engine Mount) system. Comprising a pair of electromagnetic actuators and hydraulic mounts, the system incorporates an adaptive control strategy based on the synchronized filtered-X LMS (SFX) algorithm. The crank angle pulse signal is detected as the synchronization signal and the force transmitted to the car body through the engine mounts is detected as a residual signal. Application of the ACM system to a vehicle with a transversally mounted four-cylinder engine resulted in significantly reduced idling vibration and booming noise.     

基于TC1728的高压共轨柴油机判缸研究

对高压共轨柴油机判缸过程中的曲轴转角变化进行了试验研究,使用32位TC1728芯片作为发动机ECU进行判缸程序开发,通过检测曲轴和凸轮轴信号,依靠两者的装配关系判断得到当前的曲轴转角,并使用60倍倍频信号计算曲轴转过角度,使曲轴转角的计算精度达到0.1°。在正常判缸模式中,使用检测独特信号片段的判缸方法,能够使判缸周期缩减到360°以内;单凸轮轴判缸中,若先测得凸轮轴独特信号片段0、片段1或片段2,判缸周期不大于360°,若先测到片段3或片段4,判缸周期不大于720°,且只有在先检测到片段3的情况下会发生一次误喷;单曲轴判缸中,检测到曲轴缺齿信号时预赋曲轴转角值,基于此角度喷油并判断是否产生加速,若预赋值正确,则不会产生误喷,若预赋值错误,则会产生一次误喷,但在360°后找到另一曲轴缺齿信号时,曲轴转角即能被修正。     

用LDA研究柴油机涡流室内空气运动

本文介绍了采用二维氩离子ＬＤＡ（激光多普勒测速仪）对柴油机涡流室内空气运动特性的最新测试结果。测量结果表明：涡流室内气体平均速度及紊流强度仅为发动机曲轴转角的函数，在上止点附近随发动机转速升高，最大值出现时刻相对曲轴转角位置基本保持不变。这一点区别于使用ＨＷＡ（热线风速仪）对涡流室的测量。吊钟型涡流室内的空气涡流以刚体涡流为主。本文描述了吊钟型涡流运动中涡核的运动轨迹，提出了进一步改进涡流燃烧系统     

切向进气道发动机缸内流场三维瞬态数值模拟

以动态网格技术为基础,采用三维、可压、黏性、湍流模型,应用控制容积法,对切向进气道发动机进气系统三维流场特性进行了瞬态数值研究。研究发现,在进气过程的初始阶段,缸内始终存在一对旋涡,并且沿气缸轴线向下缸内流体出现逐步融合的趋势;随着曲轴转角进一步增大,约在100°CA时缸内靠近活塞的横截面上出现单旋涡;在140°CA时,缸内横截面上大部分都只有单旋涡存在,只在靠近缸盖的横截面上有一个面积较大的主旋涡和一个面积很小的旋涡;当曲轴转角进一步增大,缸内仅存在一个单旋涡,流场压力趋于均匀。采用三维瞬态数值计算可获得稳态计算和试验难以得到的进气系统三维流场流动规律,为进气系统的优化设计提供可靠依据。