4G15D缸内直喷发动机油气分离模拟分析及试验验证

某4G15D缸内直喷发动机由于在缸盖罩位置布置高压油泵,导致气缸盖罩油气分离部分空间被占用,需要重新设计该款缸内直喷发动机油气分离结构型式。使用CFD仿真分析软件对发动机油气分离器内气液两相流场进行了数值模拟,分析了3种不同结构(改进前后)迷宫式油气分离器的流动分布、压力损失,采用离散模型模拟油滴粒子喷射,假定油滴粒子与壁面碰撞后即被捕捉,进而得出不同直径油滴的油气分离效率,根据仿真分析结果选择最优化设计方案;设计了一种简单而有效的试验方法对油气分离器分离效率间接进行验证。结果表明,采用CFD软件模拟计算方法能够计算出油气分离器油气分离效率,获得的结果反映了流动本质。在模拟分析过程中,油滴直径设定在1～15μm范围内时,根据所需要的油气分离效率优化设计油气分离结构,满足了最终产品要求。同时,在计算分析准确的前提下,提出了相应试验验证方法。     

缸内直喷汽油机多种燃烧模式的试验研究

基于量产增压缸内直喷汽油机,采用可变升程机构实现多种燃烧模式,在低升程下实现了均质燃烧、分层稀燃和均质压燃。试验结果表明:在转速2 000r/min,负荷0.2MPa,0.4MPa下,均质压燃的燃烧持续期最短,放热最快;在转速2 000r/min,负荷0.2MPa下,均质压燃的燃油消耗率最低,达到337g/(kW.h),同时均质压燃的NOx排放远低于均质燃烧和分层稀燃。     

涡轮特性曲线优化与缸内直喷汽油机排气歧管匹配研究

分别采用4种方法优化了某涡轮增压器特性曲线,并将计算结果与输入的测量点数据进行了对比,确定了适合优化所用涡轮流量-压比曲线的最佳方法。利用AMESim软件建立了某汽油机整机热力学仿真模型,并对该发动机全负荷工况的主要参数进行了标定。将所得涡轮特性曲线用于该涡轮增压汽油机的排气歧管优化匹配研究中。结果表明,合理匹配排气歧管可以使该机中低速扭矩和燃油消耗率分别实现5.2%和5%的改善。     

稀燃汽油机二次喷油电控系统开发

根据发动机稀薄燃烧的要求,采用16位单片机MC9S12XDP512微控制器,利用其增强型输入捕捉输出比较定时器,自主开发出电控系统。采用稀燃、快燃(滚流)、推迟点火和二次喷油的可控燃烧方案,改变二次喷油比例和二次喷油时刻等参数,实现二次喷油过程的优化,在气流运动的作用下,实现了发动机稀薄燃烧复杂时序控制,明显改善燃烧过程。在稀薄燃烧发动机典型工况下,空燃比越大,二次喷油比例对燃油经济性的改善越明显。     

氢发动机电控喷氢控制策略的研究

在分析喷氢正时和喷氢量对氢发动机工作性能影响的基础上,提出了根据发动机运行工况实时调节和修正喷氢参数的优化控制策略,并基于Pareto秩与决策偏好相结合的全自动标定算法,进行了喷氢提前角和喷氢脉宽电控系统的设计。结果表明,随工况变化动态寻优的优化算法,能实现氢发动机动力性、经济性与排放性等综合性能达到优化的目标。     

发动机喷油噪声控制方法的研究

详细分析了油轨总成的结构和喷油噪声产生的原因,针对性地提出了多种降低喷油器和油轨噪声的措施。在一实例中,采取减轻针阀质量和改变油轨壁厚与截面形状的方案,将喷油噪声降低了7.4dB(A),解决了喷油噪声大的问题。     

丰田雷克萨斯LS400型轿车发动机故障分析

对雷克萨斯LS400发动机有、无喷油信号和点火信号所引起的无法正常起动故障做了详细的分析,阐述了相应起动故障的检查与诊断方法。     

多脉冲喷油模式的调制对柴油HCCI燃烧特性及热效率和排放的影响

通过优化共轨喷油器液力参数和电磁阀高压驱动电路,改善了高压共轨系统的响应特性。进而提出了多脉冲喷油模式的调制技术,并设计了一系列调制喷油模式。预混燃烧试验结果表明,在无废气再循环(EGR)的情况下,通过多脉冲喷油模式的调制,可以控制预混合气形成过程,进而实现对HCC I燃烧过程放热位置和放热速率的控制。     

柴油机燃烧放热模式分析

研究了NOx和PM的机内净化方法,试验分析了EGR、高压喷射对柴油机排放的影响规律。在此基础上确定低NOx和低PM两种理想燃烧模式对应放热率参数的阈值。结果表明:NOx净化达到欧Ⅳ标准时,所对应的归一化放热率阈值为0.045~0.049°CA-1;PM净化达到欧Ⅳ标准时,对应的归一化放热率阈值为0.045~0.06°CA-1;二者同时达欧Ⅳ的归一化放热率阈值为二者的交集0.045~0.049°CA-1。     

高压共轨柴油机判缸策略及燃油喷射控制

利用微处理器硬件资源实现曲轴脉冲信号的倍频,提高了喷油正时控制的精度,并设计了不同相位判断模式下的相位判断算法,提高了软件执行效率。针对不同的相位判断模式设计了燃油喷射控制逻辑。试验结果表明,不同相位判断模式下ECU均能快速准确获取发动机相位,燃油喷射精度在0.2°曲轴转角范围内,曲轴转速传感器或凸轮轴相位传感器故障模式下发动机能够维持运转。