轿车发动机活塞冷却方法研究——第二部分 采用热管冷却活塞

在第一部分研究中,研究人员发现在高速往复运动状态下热管的导热系数有显著改善。然而,由于商用热管即使经受高速往复运动,其导热系数也不易提高,因而这种冷却方法很难应用到轿车发动机的活塞冷却。鉴于第一部分报告中的数据,本田公司技术中心决定开展轿车发动机活塞冷却用的热管设计研究,提出了1种最佳设计方案,并对它进行了热分析。结果发现,它可以将热量从必需冷却的活塞头中心区域传递到活塞裙部,显示了其有效冷却的可能性。虽然这种分析是基于一些假设,并且还存在因加装热管带来的耐久性和质量增加等问题,但通过创新努力可以将其拓展成为1种高级的发动机冷却系统。     

压缩天然气发动机用气门和气门座圈的开发

气门座圈和气门对内燃机的性能、排放和可靠性起着重要作用。这些零件失效会导致内燃机性能恶化。由于压缩天然气(CNG)发动机的燃烧环境干燥,工作温度较高,会对气门座圈和气门的寿命产生不利的影响。Greaves cotton公司开发了1台由柴油机改制的单缸水冷气道喷射CNG发动机。开发中遇到的主要挑战是气门座圈和气门的磨损。为了避免故障,在座圈材料适应性、座面锥角、座面宽度、气门头部刚度、座圈与气门的同轴度和气门落座速度几方面进行了设计改进。通过修改设计成功地解决了气门和气门座圈的磨损问题,并通过发动机台架试验和车辆试验得到了验证。     

纳米碳酸钙改性再生混凝土抗压性能研究

以再生粗骨料取代率、纳米改性为主要影响因素,通过抗压试验及有限元方法分别探究纳米改性再生混凝土的宏观与细观力学性能。研究结果表明：混凝土抗压强度随再生粗骨料取代率增大而降低,纳米CaCO₃可以提高混凝土3 d、7 d、28 d强度,适宜掺量为1%;而通过细观分析得到纳米CaCO₃改性可加强砂浆和粗骨料砂浆界面过渡区,同时有限元计算得到的力学性能与试验结果较为吻合,可为工程应用提供理论依据。     

基于视频图像的车辆灯光状态鉴定方法研究

违法使用车辆远光灯是导致夜间道路交通事故的重要原因之一,针对当前道路交通事故中车辆灯光状态鉴定方法存在的不足,本文基于视频图像,从车载监控视频和道路监控视频两个角度分析视频图像中目标车辆前照灯光斑特征、目标车辆前照灯灯光在道路环境参照物上的投影光斑特征等信息,比对分析视频图像中远光灯、近光灯反馈信息的异同点,总结基于视频图像的车辆灯光状态鉴定方法,为道路交通事故处理过程中充分应用视频物证提供技术保障。     

分布式驱动电动汽车回馈制动失效的液压补偿控制

分布式驱动电动汽车各驱动轮转速和转矩可以单独精确控制,便于实现整车动力学控制和制动能量回馈,从而提升车辆的主动安全性和行驶经济性。但车辆在回馈制动过程中,一旦1台电机突发故障,其他电机产生的制动力矩将对整车形成附加横摆力矩,从而造成车辆失稳,此时虽可通过截断异侧对应电机制动力矩输出来保证行驶方向,但会使车辆制动力大幅衰减或丧失,同样不利于行车安全。为了解决此问题,提出并验证一种基于电动助力液压制动系统的制动压力补偿控制方法,力图有效保证整车制动安全性。以轮毂电机驱动汽车为例,首先建立了整车动力学模型以及轮毂电机模型,通过仿真验证了回馈制动失效的整车失稳特性以及电机转矩截断控制的不足;然后,建立了电动助力液压制动系统模型,并通过原理样机的台架试验验证了模型的准确性;接着,基于滑模控制算法设计了制动压力补偿控制器,并在单侧电机再生制动失效后的转矩截断控制基础上完成了液压制动补偿控制效果仿真验证;最后,通过实车试验证明了所提控制方法的有效性和实用性。研究结果表明:在分布式驱动电动汽车单侧电机再生制动失效工况下,通过异侧电机转矩截断控制和制动系统的液压主动补偿,能够使车辆快速恢复稳定行驶并满足...     

考虑弹性支撑边界条件的电动汽车-路面系统机电耦合振动特性分析

轮毂电机驱动电动汽车的簧下质量大导致轮胎动载荷增加,并且电机电磁力和转矩波动对车轮造成电机激励,进一步加剧车轮振动引起垂向振动负效应的问题。鉴于此,考虑电机的电磁激励,建立了电动汽车-路面系统的机电耦合动力学模型,推导了弹性支撑边界条件下路面结构的模态频率和振型表达式,以及路面振动引起的二次激励。计算了简支与弹性支撑边界条件下的路面模态频率,根据频率分布进行了截断阶数选取,并分析了边界条件、电机激励和车速对路面响应的影响。在此基础上,研究了不同行驶速度、路基反应模量及路面不平顺幅值下,激励形式对汽车车身加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷的影响。结果表明：路面不平顺幅值越小,弹性支撑对路面响应的影响越大,弹性支撑边界条件下的路面响应较小,电机激励会引起路面响应的增加;弹性支撑边界条件下,路面不平顺幅值和路基反应模量越小,考虑路面不平顺、路面二次激励和电机激励的三重综合激励对电动汽车响应的影响越大,激励形式对轮胎动载荷的影响最大,对车身加速度的影响次之,对悬架动挠度的影响最小;电机激励导致轮胎动载荷增加,对路面破坏和寿命产生的负效应不容忽视。所建电动汽车-路面系统机电耦合模型及研究思路可为电动汽车垂向动力学分析提供参考与理论支持。     

沟埋式钢波纹管涵顶部垂直土压力计算模型研究

管涵周围土压力的分布规律对管涵结构的设计具有重要的参考价值,然而采用传统M-S理论计算管涵顶部垂直土压力存在一定的局限性。针对这一问题,以沟埋式管涵为研究对象,首先运用理论分析的方法对土体在沟槽摩擦作用下形成的小主应力拱展开了研究,并据此对矩形沟槽管涵的侧压力系数和顶部垂直土压力计算公式加以推导。然后以具体工程为例,对公式的合理性进行了探讨和分析,并对管涵的设计提出了一些合理性建议。     

长隧道内侧墙行车安全改善研究

长隧道中发生的事故大多是由于驾驶员对速度判断失误引起的,长隧道内驾驶员行车速度感知及控制最重要的影响因素是隧道内的侧墙环境。通过模拟驾驶实验,分别从速度感知,速度选择,速度控制等角度进行分析,并提出了有效的长隧道侧墙安全改善方案。