排气背压对有无EGR重型柴油机油耗的影响

为了研究排气背压对有无废气再循环(EGR,Exhaust Gas Recirculation)重型柴油机油耗及排温等性能的影响,选取了1540r/min和320N.m的稳态工况分别对有EGR和无EGR的发动机进行了变排气背压试验。试验结果表明:排气背压每增加1kPa,无EGR的发动机油耗率增加0.49g/kWh;有EGR的发动机油耗率增加1.43g/kWh;排气背压对有EGR发动机的油耗率更敏感;低背压时,有EGR发动机的油耗率低于无EGR发动机,高背压时,有EGR发动机高于无EGR发动机。研究结果为重型柴油机排气系统结构设计和布置提供了理论指导。     

汽车排气系统的流场分析与优化

给出了某汽车排气系统一维非定常流动的气体动力学方程组和三维模拟数学模型.建立了该汽车排气系统与发动机的联合模型,并利用此模型得到了排气系统进口温度、质量流量、密度等参数.以此作为边界条件,利用三维CFD软件对该汽车排气系统流场进行了模拟,找到了影响排气系统背压的关键结构并进行了优化.结果表明,模拟结果与试验结果吻合性良好,优化后排气系统背压由40.5 kPa降至30 kPa.     

影响柴油机微粒捕集器背压因素的试验研究

采用搭建的气道试验台和实车试验系统研究了影响发动机排气背压的因素,同时量化了部分发动机工况下流量、背压和温度随时间的变化关系,为再生时机的判断提供了有力的数据支持。     

柴油机后处理系统一维数值模拟

以准稳态流动的压力损失方程与传热方程为计算依据,将过滤体看成是一维单通道流动管道的集合,建立了DPF一维流动模型,模拟过滤体;以BJ493ZQ3发动机为试验用发动机,建立发动机模型,将DPF模型连接在发动机排气管尾端,集合为系统整体模型,模拟系统排气阻力。计算与试验结果都表明,固定转速,低负荷时,系统排气阻力与负荷近似呈线性关系,高负荷时,二者近似呈二次曲线关系。计算给出了柴油机加装壁流式碳化硅DPF在实际不同运行条件下的排气背压MAP图,用来标定控制器,同时为DPF的再生控制策略提供了依据。     

基于多因素神经网络模型的柴油机NO_x排放预测及试验研究

以发动机转速、进气量、循环油量、发动机出水温度、中冷后进气温度、进气湿度、排气背压、柴油温度作为输入,NO_x排放质量流量为输出,优化隐层节点和迭代次数,并经过样本训练,构建了NO_x排放预测模型。结合台架试验数据,验证了模型的泛化能力,其预测值与试验值间误差小于1.5%。在此基础上,利用模型进一步分析了试验因素的重要度和试验控制性。结果表明:发动机转速、循环油耗、中冷后进气温度、排气背压对柴油机NO_x排放的影响相对较高;进气湿度控制范围过宽,对NO_x排放测试结果影响高于其他因素。     

某发动机集成式催化消声器的背压分析及优化

汽车排气系统排气背压的直接影响到汽车动力性、燃油经济性及排放性能,通常情况下,背压增大将导致发动机缸内废气排不净、燃烧恶化、燃料燃烧效率下降、经济性变差、动力性下降、排放不达标等问题。排气背压不仅受排气管的大小、长度及走向的影响,还受发动机尾气处理装置及消声降噪装置的影响。随着国家对汽车排放要求的提高,发动机排气系统上的尾气处理零部件会越来越多,结构更复杂,排气阻力变大,背压升高。为满足整车及发动机的各项性能指标,本文通过采用流体流动均匀性评价指标λ方法对排气系统的催化消声器进行分析,并经过试验验证,达到降低排气背压的目的。     

电控摩托车发动机主充模型的研究

研究了电控摩托车发动机的充气量计算模型,基于速度密度法进行了充气量的计算。建立了计算逻辑模型,导出了缸体体积、排气背压、回流废气压力等计算公式,得出了发动机实际充气量。标定了排气背压、进气压力修正系数的脉谱,实现了对空燃比的精确控制。经试验验证,使用电控技术的摩托车整车性能优于化油器车,达到了国Ⅲ排放的要求。     

变排量汽车空调压缩机控制阀的特性研究

采用试验研究和模拟计算相结合的方法，对汽车空调变排量摇板式压缩机控制阀的稳态及动态特性进行了研究。建立了控制阀的数学模型，开发了控制阀试验装置，试验数据验证了控制阀数学模型的正确性。研究结果得出了当排气压力恒定时，阀杆位移同吸气压力、摇板箱压力以及控制阀流量的稳态特性关系。动态特性研究表明，摇板箱压力对排气压力和吸气压力的阶跃变化的过渡过程可以忽略不计，在研究变排量压缩机汽车空调系统动态特性时，控制阀以及变排量压缩机可以选用稳态模型。     

一种消音器气流量自动调节装置

消音器安装于机车发动机的排气尾管上,用于吸收发动机运行排出的气流,气流经过多孔消音管,噪声衰减后排入大气。目前,发动机在不同转速下会产生不同的排气流量和排气背压,摩托车消音器整体常采用焊接或铆接结构,其排气流量不能根据发动机的排气流量进行调节,即消音器与发动机的排气流量匹配度低,易造成发动机排气不畅和排气背压升高,从而降低发动机的输出功率和转矩,抑制发动机热效率转换,增加油耗。另外,发动机排气不畅,影响消音器吸收发动机运行排出的气流及相应的噪声,从而发动机噪声大,形成噪声污染。     

发动机冷却系统仿真计算分析

文章针对某型号国Ⅴ柴油机,应用Flowmaster软件建立发动机一维冷却系统模型,输入各元件流阻特性等边界条件,完成发动机冷却系统不同工况下的系统稳态模拟计算,得到系统和各元件的流量、压力分布和温升等情况,并对冷却系统工作能力进行预测、评价,根据计算分析结果提出改善建议,指导冷却系统的结构设计及试验,大大缩短研发时间,降低研发成本。     

基于STAR-CCM＋的某型车SCR系统流场分析

借助STAR-CCM＋软件,分析了某型车SCR后处理系统在额定工况下的压力场和速度场分布,以及不同尾气流量下排气背压的变化,得到排气背压随着尾气流量的变化,规律,最后利用最小二乘法,得到尾气流量与排气背压的关系式。该方法为SCR系统的设计提供了有效的理论依据。     

排气系统的数值模拟及优化设计

建立了汽车排气系统的三维计算流体力学模型,并采用并行计算方法对某排气系统的5款设计方案进行了模拟计算。以排气背压为评判准则,方案3背压最大,方案2背压最小,方案1、4和5的背压基本接近。通过对5种设计方案的催化转化器、消声器等部件进行详细的流场分析,找到了各款排气系统背压产生的主要原因,并提出了进一步的改进措施,确定了排气系统的最佳方案。     

车用发动机涉水条件下性能试验研究

以汽车涉水时发动机外部环境特点为依据,设计了车用发动机涉水试验测控系统,结合试验室的相关测试设备,进行了某车用发动机稳态条件下涉水800 mm、740 mm和不涉水时的性能试验研究,分析了在不同涉水条件下涉水所引起的相关因素对发动机性能的影响.试验结果表明,由于发动机涉水对润滑油的冷却作用,涉水条件下发动机的性能稍优于不涉水条件,但涉水背压的增大对发动机性能劣化作用明显.     

某发动机排气系统CAE分析

文章利用AVL-Fire软件对某汽油机排气后处理系统进行CFD分析。首先进行了排气系统稳态分析,随后对载体压力降进行验证,最后进行排气系统瞬态分析。结果表明:排气系统稳态分析得到的各项指标均满足设计要求;压力降计算结果和输入压力降偏差在4%左右,计算结果可靠。     

发动机泄气式辅助制动性能仿真研究

通过对发动机泄气式辅助制动工作过程的分析,建立了发动机泄气式辅助制动计算模型,根据辅助制动相关参数(包括排气门开度、发动机转速和排气背压等),对发动机辅助制动进行了单因素和多因素条件下的仿真研究。结果表明:当发动机转速一定时,有一个与最大制动转矩对应的最佳排气门开度值,它随转速的升高而加大;缸内最大压力随着发动机转速的升高和排气门开度的减小而增高;制动转矩随着转速的上升和排气背压的增高而增大。     

脉冲转换排气系统三维非定常流动计算研究

对大功率8缸柴油机采用的脉冲转换排气系统进行了三维非定常流动计算,针对发动机实际排气管形状,计算物理模型采用多面体网格单元,排气管进口边界条件采用简化的用于一维性能计算的质量流量条件,湍流模型采用标准kε-模型。结合对排气管开启、关闭时刻点以及排气最大流量点的分析,探讨了脉冲转换排气系统的流动机理。     

GT-Power模型分析在整车排气噪声性能方面的应用

利用GT-Power模型首先计算出整车排气尾管噪声和背压,同时通过试验测量出全油门工况下的排气尾管噪声和背压值,比较了仿真结果与试验的误差及原因分析,总结了用GT-Power模型作排气声学计算的分析流程以及在整车开发中具体应用.通过分析实例和试验验证说明了该分析方法在整车性能设计中的适用性和准确性.     

润滑油灰分对GPF过滤效率影响的试验研究

基于润滑油掺烧快速老化方法,在发动机台架上研究灰分对GPF背压和发动机动力性的影响;基于世界统一的轻型车测试循(WLTC)整车试验和实际道路测试(RDE)研究了灰分对GPF过滤效率的影响.结果表明:灰分沉积会提高发动机的排气背压,降低发动机的动力性,60 g灰分量时背压最大升高8.8 kPa,扭矩下降3.7 N·m;WLTC工况第一阶段PN排放贡献率大于90％,且WLTC和RDE工况少量灰分即可显著提高GPF对PN的过滤效率,3 g灰分量下过滤效率可达96.6％;过滤效率随着灰分量的增加而增大,60 g灰分样件的PN过滤效率达到99.6％.     

汽车排气系统总成的计算流体力学模拟

汽车排气系统采用数值模拟的方法较传统的试验方法省时、省力,且节省试验费用,文章利用通用流体力学软件对排气系统总成的流场和温度场进行了深入的模拟研究,得到了排气系统的总背压随转速变化曲线;详细分析了紧耦合催化器和前后消声器的流场特征,得出了产生背压的主要部件是后消声器.同时表明,三维CFD模拟技术在汽车排气系统中的应用为汽车排气系统设计提供新的理念和方法.     

基于GT-POWER仿真的车辆排气系统怠速噪声优化

针对某1.5 L自然吸气发动机,为了能在项目开发前期有效预防并优化其排气系统怠速噪声,通过试验记录怠速工况下发动机转速、缸压、空燃比、排气系统温度和尾管噪声等数据,基于此建立GT-POWER怠速开关空调工况发动机声源模型,再将GT-POWER计算怠速尾管噪声与试验所测尾管噪声比较,优化消音器结构并预测怠速噪声水平。结果表明,GT-POWER仿真计算怠速尾管噪声整体声压级及前3个峰值与试验测试结果较吻合,整体声压级最大相差2.29 dB(A),误差3.96%,且试验结果[59.8 dB(A)]满足怠速尾管噪声不超过60 dB(A)的要求;前3个峰值最大相差2.48 dB(A),误差5.23%,峰值对应的2、4、6阶频率(29、58、87 Hz)能完好对应;所建GT-POWER怠速噪声模型可推广应用于后续该发动机及其新车型排气系统声学开发。