Mask对四气门汽油机滚流影响的三维模拟分析

采用CFD三维模拟研究了带有气流阻挡结构Mask的高滚流气道的滚流比和流量系数,着重讨论了Mask及改变Mask宽度及高度对进气参数的影响。对无Mask及Mask宽度分别为0.2 mm,0.5 mm和1 mm的8种高滚流气道的流通性能进行了稳态模拟,AVL平均滚流比为3.0～3.5,AVL平均流量系数在0.25～0.30之间。此外还模拟分析了Mask高度分别为1,2,3,4,5 mm的气道。结果表明:增加Mask后,小气门升程时滚流强度显著增大,大气门升程时滚流比略微减小;Mask宽度越小、高度越大时,在小气门升程时滚流强度越大;Mask高度由1 mm增加到5 mm时,AVL平均滚流比增加了6.4%,平均流量系数减小了11.4%。     

465汽油机进气道流动特性的试验研究

在稳流气道试验台上,研究了465汽油机的缸内气流运动。利用Ricardo评价方法评价了该汽油机的流动性能、涡流和滚流能力。改变进气压差的测量结果表明,在保证充分的湍流条件下,可以采用变压差试验方法。试验结果表明,465汽油机的涡流较弱,滚流较强。较强的滚流有助于增大压缩末期的湍流强度,实现稀薄燃烧。     

进气可变滚流系统应用于缸内直喷汽油机的数值模拟

建立了缸内直喷(GDI)汽油机三维数值模型,在分析原机工作过程的基础上引入了可变进气滚流系统(VITS)。首先采用稳态CFD方法对两种方案进行了分析,进气可变滚流系统工作时气门最大升程的流量系数降低56%,滚流比提高221%。然后对该发动机进气、压缩和油气混合过程进行了瞬态CFD分析,结果显示,可变进气滚流系统工作时,在缸内能形成更规则的大尺度漩涡,与原机相比燃油蒸发速度更快,混合气均匀性更好,适用于GDI发动机均质燃烧模式。     

某型汽油机进气道流动数值分析

为了得到某型汽油机进气道的流量系数和滚流比,验证模拟计算与试验测量的准确度,文章利用AVL-FIRE软件对某汽油机进气道的气流运动进行CFD分析,并将模拟计算值与试验测量值进行比较。通过模拟计算,得到了各模拟工况下的流量系数和滚流比。结果表明:该汽油机最大气门升程时进气道的流量系数在0.6左右。进气道内部形成了较明显的滚流。模拟计算可以较好地预测试验测量结果,可以用来指导进气道设计。     

增压比对汽油机燃烧及性能影响的试验研究

在一台2.0L涡轮增压汽油机上试验研究了全负荷工况下转速和增压比对发动机燃烧和性能的影响.结果表明,加大增压比提高了压缩行程的缸内压力,发动机的动力性大幅度提升,增压比每增加0.1个单位,缸内压力增加0.03～0.05MPa,转矩增加12 ～15N·m.同一转速下的瞬时放热率峰值随着增压比的增加而增大;滞燃期随着转速的...     

滚流测试装置对汽油机进气道稳流试验的影响

采用气道稳流试验对缸内滚流进行测试和评价是广为采用并行之有效的方法,但是由于没有统一的标准,滚流测试装置结构的差异对测试结果造成了较大影响,针对此问题,着重研究了不同结构的滚流模拟缸套对稳流试验结果的影响。研究表明:缸头结构对滚流比的影响幅度接近20%;缸套高度每增加一倍缸径,滚流比的衰减幅度约为6%;滚流强度测试结果与出气口直径成反比,当出气口直径接近缸径,为0.857B时,跃升现象不再出现。     

汽油机缸内滚流运动的评价研究

综述了国内外内燃机缸内空气运动的评价方法,指出了这些评价方法各自的侧重点。设计了一种气道试验台,提出了新的评价方法,并基于LabVIEW开发了一个与该气道试验台相适应的气道试验台测控软件;基于此气道试验台对CG125发动机进行了气道试验。结果表明,缸内气体流动是立体的、复杂的气流运动,传统气道试验台测出的几个孤立点的数据不能完全反映缸内气体流动的全貌,而本气道试验台能够测量缸内任意角度,任意方向的气体运动的矢量,从而更准确地反映缸内气体流动的真实情况。     

进气滚流强度对直喷发动机燃烧特性的影响

以光学单缸直喷汽油发动机作为试验平台,通过在进气法兰处安装不同的滚流导流板调节进气截面积来获得不同强度的滚流气流。利用Converge软件对缸内滚流强度和湍动能进行评估,采用高速彩色相机拍摄不同滚流强度下火焰状态随曲轴转角的变化,同时采用燃烧分析仪采集缸压数据。通过图像处理分离蓝色火焰和黄色火焰,其中,蓝光被认为主要来自火焰中CH释放的化学荧光,而黄光被认为主要来自炭烟颗粒的辐射。试验发现:随着滚流强度的提高,蓝色火焰面积增加,缸内燃烧速率得以提升,缸内平均指示有效压力增强,相关性分析表明,蓝色火焰面积和燃烧放热率有很好的正相关性。同时,黄色火焰随滚流强度增加而减少,表明炭烟生成量降低。此外,燃烧的循环波动也随滚流强度的增加而降低。     

基于高斯过程的TGDI发动机充气模型试验研究

采用高斯过程(Gauss Process,GP)对增压直喷汽油机充气模型开展研究,首先以发动机进气过程物理特性为理论基础,阐述模型控制原理,并基于高斯过程的发动机充气模型,采用稳态和慢动态数据完成模型精度的验证,结果表明:模型精度较高,可作为黑盒模型用于ECU控制算法开发及离线标定功能开发。此外,研究了减少训练数据点和减少输入参数对高斯模型精度的影响。     

PFI汽油机空燃比控制仿真及试验研究

基于发动机台架试验,建立并标定了进气道燃油喷射单缸汽油机一维仿真模型,探索了空燃比控制的新方法。依据经典控制理论,通过所建空燃比PID控制器与参数整定,实现了稳态空燃比控制。基于x-τ油膜模型,提出了其代数控制X-Y油膜方程,分析了进气道燃油传输过程对空燃比控制的影响;通过燃油阶跃扰动法,对X,Y参数进行识别,获得了X,Y参数MAP图,构建了离散化燃油动态补偿器,实现了空燃比在瞬态工况下的前馈控制。     

电控喷射汽油机瞬态空燃比控制策略的研究

全面分析和研究了电控喷射汽油机瞬态空燃比的控制策略,包括基于观测器理论的空燃比控制策略以 及基于人工智能的空燃比控制策略。     

HEV用高膨胀比汽油机研究现状与挑战

从高膨胀比汽油机循环理论研究和高膨胀比汽油机与混合动力电机-电池系统协同工作时的工作特性两个角度,综合论述和分析了国外混合动力高膨胀比汽油机的研究现状,包括高膨胀比循环对燃油消耗和排放的影响规律,高膨胀比汽油机在与电池-电机系统协同工作时的燃烧稳定性控制策略,瞬态工况和高速工况下燃油经济性和排放性能,混合动力高膨胀比汽...     

高压缩比甲醇发动机的试验研究

将Phase 110柴油机改造为高压缩比火花点燃式甲醇发动机样机,进行台架试验,研究EGR阀开度、点火提前角和混合气浓度等参数对发动机油耗的影响规律。经优化后与原机进行性能对比试验,结果表明:高压缩比甲醇发动机的动力性超过原柴油机,在高速工况,热效率高于原柴油机。     

基于改进均值模型的汽油机瞬态空燃比控制研究

结合平均值模型(MVEM)和BP网络的优点,对平均值模型进行改进,将BP网络替代均值模型中经典X-τ油膜模型,对喷油脉宽进行辨识。将改进后的均值模型和原均值模型在SIMULNK中建模,研究结果表明,采用改进后的均值模型,发动机瞬态空燃比最大偏离值和偏离时间明显得到改善,具有精度高、跟踪快速的特点,为基于模型的发动机瞬态工况空燃比的控制提供参考。     

基于进气歧管压力的进气模型研究

介绍了基于进气歧管压力的汽油机进气模型,讨论了实际运用中进气模型的表达式.该进气模型将缸内残留废气分为驻留废气与回流废气两部分,在大负荷工况对进气歧管压力-进气效率转换系数加入非线性修正,更符合实际进气规律.在发动机上进行试验研究,结果表明,该进气模型能准确计算发动机进气量.     

车用增压直喷汽油机燃烧噪声试验研究

利用倒拖法对某车用涡轮增压缸内直喷汽油机空载加速和半载加速工况进行了燃烧噪声试验研究。联合发动机缸内燃气压力测试结果,通过分析气体动力载荷对其燃烧噪声的影响,进一步探讨燃烧噪声产生的根本原因。试验结果表明,在中低转速时,燃烧噪声随着发动机负荷的增加而增加,同时燃烧噪声对整机总声功率的贡献值也在随之增加。在较高转速时,燃烧噪声对整机总声功率的贡献值随着发动机负荷的增加变化不显著。就半载加速和空载加速工况时燃烧噪声的平均贡献值来看,空载加速时燃烧噪声对整机噪声的平均贡献值为22.2%,明显小于半载加速时的43.6%。随着发动机转速的提高,最大气缸压力及最大压力升高率总体变化趋势和燃烧噪声变化趋势一致,同时加速时最大气缸压力变化对燃烧噪声的影响更明显。