四气门柴油机进气门出口流速的分布

对四气门柴油机在两个进气道单独和同时开启的情况下，利用热线风速仪测量进气门出口全圆周速度分布，并通过动量矩流率的计算，分析了两个进气道气流相互影响的变化规律及其主要影响因素。结果表明，在进气过程中，两个进气道之间的气流相互影响，造成了两进气门出口速度的再分配，进而导致了缸内气流绕气缸轴线动量矩流率的变化。动量矩流率的总量与两气道单独开启时相比有明显减少，这是两气道的组合涡流比小于单独气道涡流比的主要原因。两进气道之间的干扰程度与作用结果取决于气道本身的结构形状和相对位置。     

四气门直喷式柴油机缸内流场试验研究

通过螺旋气道与不同进口面积切向气道的组合试验，分析了各种组合进气系统的流通特性，发现通过改变切向气道进口面积就能很容易地实现涡流比的调节。利用热线风速仪对模拟缸内空气流动进行了测量，结果表明4气门柴油机进气过程中在远离缸盖的平面内形成稳定的旋涡，其涡流中心偏离气缸中心。揭示了4气门柴油机进气涡流的形成过程及缸内流场的特点，详细探讨了切向气道进口面积和气门升程对缸内流场的影响。     

四气门柴油机进气道性能的试验研究

利用所研制的单独气道和四气门柴油机试验缸盖系统，研究了进气道的不同形状组合、两进气道布置的相对位置对四气门柴油机进气道性能的影响。气道布置角度的变化对流量系数影响不大，但对无因次涡流有很大影响。单气道工作方式下，这种影响取决于气道形式，对切向气道的影响较螺旋气道大；两组合气道工作方式下，这种影响取决于气道形状的不同组合及两气道之间的相对位置，两个螺旋气道组合时影响最大。     

直喷式柴油机进气流场的数值模拟研究

螺旋进气道特性(流量系数和无量纲涡流数)对柴油机性能有重要的影响。本文介绍了螺旋进气道的逆向设计方法,利用计算流体力学软件对进气流动进行了计算模拟,在稳流气道试验台上验证了计算结果的准确性,获得了流场压力、速度、湍动能等参数分布规律,为气道的设计与改进提供了理论依据。     

应用变压差技术的气道稳流试验研究

根据发动机气道流动特性，应用变压差技术测量了6135型柴油机缸盖进气道的流动特性。试验全过程只需确定气门最大升程时，模拟气缸与环境气压的初始压差满足流经气道内的空气为充分发展的湍流条件，就可采集对应于各气门升程下的流量和涡流角动量等试验参数，并用Ricardo和FEV方法计算平均流量系数和涡流比，其计算值与定压差试验结果基本相同。此方法操作简单，易于实现气道稳流试验的全自动化，可提高生产线上批量缸盖检测效率。     

气波增压柴油机进气管设计与优化

以SOFIM 2．5L涡轮增压中冷柴油机为样机，设计了气波增压柴油机进气管。用正交设计优化试验进气管的结构组合，并用三维设计软件UG进行几何建模及结构分析，找出质量最小、内腔容积最大的进气管，再用ANSYS软件对其进行流动分析，找出平均进气质量流量最大的进气管；综合结构优化和流动优化结果，确定最终的气波增压柴油机进气管，采用快速成型技术制成其模型并在气道试验台上与原管进行稳态流动对比试验。试验结果表明，该管比原管进气质量流量平均提高近7％，基本可满足气波增压柴油机的要求。     

柴油机进气涡流旋流器的研究

对直进气道柴油机诱导产生进气涡流新装置(旋流器)进行了结构设计，并对其性能进行了稳流气道试验、水模拟试验PIV测试以及实际发动机装机试验。试验结果表明，该新装置可以在短直进气道柴油机上诱导产生中、低强度的进气涡流，改善了混合与燃烧，降低了燃油消耗率。     

低压空气辅助缸内直喷汽油机进气道设计

以2.0L四气门进气道喷射汽油机为样机,设计低压空气辅助缸内直喷汽油机,运用CFD仿真技术与气道稳流试验相结合对其进气道进行设计.建立了原进气道喷射汽油机进气道的三维仿真模型并进行计算和分析,表明气道流通能力不够强,有强滚流运动;气道内部三维流场分析结果说明部分区域存在气体滞留现象,通过气道稳流试验台对仿真结果进行了验证.根据低压空气辅助直喷汽油机对缸内气流运动特性的要求,在CFD仿真软件中对进气道结构进行了优化,通过调整气门杆附近的截面积、削弱滚流强度,提高了进气道的流通能力,同时改善了局部气流滞留现象.     

395型柴油机进气系统的改进

针对395型柴油机进气涡流弱、充气效率较低的缺点，作者对原进气道进行改进，得到了一个高涡流的新气道，并采用优化设计的方法设计高次方型新进气凸轮，用一维不稳定流动模型进行了充气效率的对比计算。试验结果表明，进气系统的改进对改善柴油机的性能起到了重要作用。     

增压柴油机气道流量系数评价与稳流特性研究

理论推导了增压柴油机考虑气体可压缩性的流量系数计算公式,建立了直气道稳态流动仿真模型,研究了进气压力与气道压差对直气道稳流特性的影响。结果表明:当气体可压缩性较强时,Ricardo评价公式的计算结果偏离真值的程度越大,不适用于增压气道性能的评价,理论推导的流量系数计算公式能够适用于增压气道流通能力的评价计算;可压缩性对气体流动的影响与进气压力无关;与相对压差r有关,随着r的增加,可压缩性对气体流动的影响逐渐增强;当r一定时,随着进气压力的增大,平均流量系数C_(aver)逐渐增大,增大幅度逐渐减小;当进气压力一定时,随r的增大,C_(aver)先增加后减小;r_(max)随着进气压力的增加近似呈线性递减。     

柴油机螺旋气道数字化设计方法

通过系统分析柴油机螺旋气道几何结构以及气道敏感区域对气道流通性能的影响关系,确定了构建螺旋气道的关键结构参数。提出了一种以气缸盖结构为约束条件,涡流比为设计目标,再进行流量系数优化的螺旋气道数字化设计方法,建立了螺旋气道参数化数学模型,开发了一款柴油机螺旋气道数字化建模软件。针对一款自主开发的卧式两缸柴油机螺旋气道的设计要求,采用螺旋气道数字化建模软件建立了螺旋气道数字化三维模型,进行了模型光顺性分析和流通性能分析。分析结果表明,螺旋气道数字化设计方法具有一定的可行性和通用性,只需提供气缸盖结构、流通性能(涡流比和流量系数)的设计要求,通过该数字化设计方法和建模软件就能设计出满足要求的螺旋气道。     

柴油机螺旋进气道三维数值模拟

运用CFD软件STAR-CD对某拖拉机用柴油机螺旋进气道进行了三维数值模拟。通过模拟计算可以比较准确地得到直观的进气道和缸内流场。模拟计算的涡流比及流量系数与试验结果具有较好的一致性,并对偏差产生原因进行了分析。     

螺旋进气道制造偏差对气道性能影响的研究

为了研究螺旋进气道制造过程中不同偏差对性能的影响,本文以常柴4B26柴油机进气道为研究对象,进行了气道倾斜和不同类型气道的几何偏差的三维造型,并通过CFD计算精度验证后,对气道—气门—气缸系统中的气体流动进行了三维数值流动模拟。结果表明:气道倾斜和气道偏心,尤其是气门座和气门导管的偏心对气道性能的影响明显,在生产中应尽量减小偏差。     

汽油机进气过程燃油喷射挥发速率影响因素分析

通过可视化试验方法研究了进气流速对燃油喷雾的影响,结果表明进气流速增大时,可以有效促进燃油的空间挥发.数值分析结果表明,燃油落点位置改变时,进气流动对喷雾挥发的影响存在差异,对研究用机型而言,当燃油落点在进气门背面与进气道交界处时,会有更多的燃油在进气流动作用下直接进入气缸.当喷射距离增大时,油束前端面积增加,进气流动作用下,直接进入气缸的燃油量增多.高温的回流与油束作用能够促进喷雾的空间挥发.在进气门打开前喷射燃油时,油束碰壁反射后与进气流动相互作用,能够增加燃油的空间挥发量.     

减压气门运行参数对发动机缓速器制动性能的影响

通过对发动机缓速器工作循环的理论分析,建立了发动机缓速器工作过程的数学模型.以某型号柴油机为例进行了数值模拟计算,对缓速器减压气门开启提前角、最大开启升程等不同运行参数进行了对比.研究结果表明,当发动机转速一定时.有一对应的最佳减压气门开启提前角,当减压气门最大升程越大、开启速度越快时,获得的每循环制动功则越大.