基于三维建模和数值模拟的CNG发动机进气系统分析

发动机进气系统的结构直接影响到发动机各缸的燃烧情况以及热负荷等各项性能,利用CFD技术建立三维流动模型,根据CFD计算经验将进气管内的气体流动视为三维可压缩定常流动。根据进气系统的CAD图利用GAMBIT软件建立三维模型并进行网格划分,最后用FLUENT软件进行三维流动的模拟计算,得到流场内各处流体速度的分布和变化情况,计算出各歧管出口处的流体质量流量,并分析了进气的不均匀性。     

进气系统设计对增压中冷柴油机性能的影响研究

应用模拟计算软件建立了4105ZLQ增压中冷柴油机工作过程的计算模型,研究了不同进气管直径及进气迟闭角对柴油机性能的影响。结果表明:在管径为45 mm左右时有较大的进气量,同时可发出较大功率值;对于同一进气迟闭角,充气效率在转速为1 400～1 600 r/m in时达到最大。     

FSC赛车涡轮增压发动机进气系统的优化设计

以本田CBR600RR自然吸气发动机为平台,将其改造为废气涡轮增压发动机。确定增压发动机的整体布置方案,进行了涡轮增压器的匹配选型。设计与之配套的进气系统,并用CATIA软件建立三维模型;利用FLUENT软件对进气系统进行流体动力学分析,根据分析结果对进气系统模型做了针对性的优化。研究结果表明,优化后的进气系统气流顺畅无回流,各歧管空气质量流量分布均匀。     

四冲程内燃机进气冲压过程的研究

内燃机进气管道尺寸的合理选取和设计布置,可以改善发动机的充气和清扫性能,提高动力和经济指标,使热负荷下降;对要求高涡流比的燃烧室还可使涡流强化。有效地利用进气过程气柱的惯性冲压和反射波的波动冲压,一般可使功率增长10～15％,个别可达20％以上。 本文在试验的基础上,对进气过程不稳定气体流动和气柱的波动特性进行了分析。基于气柱速度变量引起的惯性效应和气柱波动的压力反射作用形成冲压过程,两者使吸气终了获得增压效益。对管容比V_ρ/V_h和波动势nL在几种转定情况下的波动参数做了探讨。最后,推导了发动机结构和工作参数同进气管道几何尺寸之间的关系,求出等长度冲压管的最佳长度和管径。为发动机冲压进气管的设计和进气管道的改进提供依据。     

面向控制的柴油机进排气氧气质量分数估计方法研究

在构建高压回路EGR涡轮增压柴油机气路系统动态模型基础上,设计了柴油机进排气氧气质量分数的龙贝格观测器,实现对柴油机进排气氧气质量分数的估计;利用李雅普诺夫稳定性原理对设计的观测器进行了稳定性分析,分析结果显示,设计的进排气氧气质量分数观测器满足稳定性要求,可以用于进排气氧气质量分数的估计;由于进气歧管不宜安装宽裕氧传感器(UEGO),进气氧气质量分数难以测到,本文推导出一种进气氧气质量分数的计算方法,并对推导出的计算方法进行了仿真对比验证,结果表明,该计算方法能够对进气氧气质量分数进行比较精确的计算估计;最后,对设计的进排气氧气质量分数观测器进行了仿真和试验验证,结果表明,设计的观测器可以对柴油机的进排气氧气质量分数进行准确估计,为基于进排气氧气质量分数的柴油机气路控制器设计奠定了基础。     

车用柴油机复合增压系统的模拟计算及验证

应用一维波动模型对一台车用６缸直喷式柴油机采用脉冲谐振废气涡轮复合增压系统进行了模拟计算,模型预测的进气压力波与实测压力波十分吻合,分析了谐振系统结构参数对进气压力波及充量系数的影响,发现对于一定的发动机转速,充量系数达到最大时所对应的谐振管长度比压力波幅值达到最大时对应的长度小０．１５￣０．２５ｍ。参数优化的谐振进气系统的最大充量系数比不用谐振时提高６％左右。     

增压柴油机进、排气管压力波动计算与分析

分析了影响进气管波动效应、增压柴油机排气管压力波动和废气能量利用的因素，通过对缸内工作过程的计算，编制了增压柴油机进、排气管内气体压力波动计算程序，利用该程序对增压柴油机的进、排气管内气体压力波动过程进行了计算。分析了4102BZLQ柴油机在额定转速下，不同的进、排气管长度对进、排气管内气体流动状态的影响，并提出改进意见。     

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。     

基于ANSYS的汽车用废气涡轮机进气管路优化设计与分析

利用热力学第二定律的火用概念及火用分析方法对发动机废气能量传递过程进行分析,找出废气中各部分能量的分布状况及传递过程中的主要损失部位,为采取新的措施来减少能量传递过程中可用能的不必要损失提供理论依据,利用ANSYS/FLOTRAN有限元分析软件对所设计废气涡轮机的MPC进气管道系统进行流场速度分析和压力分析来对其结构进行优化,以减少废气流动过程中能量的不必要损失。     

柴油机进气系统的检查与保养

<正>柴油机进气系统同燃油供给系统一样是发动机重要组成部分,其技术状态的好坏直接影响发动机的工作性能及使用寿命。进气系统由空气滤清器、进气管、废气涡轮增压器(对于增压柴油机)组成。进气系统的功能是按一定的规律,将尽可能多的清洁空气吸进气缸,并减少进气损失。1.进气系统密封性检查柴油机进气系统不严密,会使部分空气不经空气滤清器直接进入气缸。空气中的灰尘等机械杂质将使活     

供油系统参数对增压柴油机排放的影响规律

实测了多种供油系统参数，并分析其改变对增压柴油机排放性能的影响，重点分析了供油提前角、喷油器喷孔直径和喷油泵型式与柱塞直径对各种排放物的影响规律，提出了合适的匹配方案。     

进气和压缩气反吹缸内燃烧再生的柴油机微粒过滤器

设计了一种以耐高温滤袋为过滤元件的柴油机排气微粒双过滤器系统。利用柴油机工作时大量进气流的反吹过程把沉积在滤袋上的微粒(PM)送回到气缸内,辅助用压缩气体喷嘴扫描反吹方法强制把沉积的PM彻底从滤袋上分开而随进气流回到气缸中,在燃烧室内烧掉PM实现袋式过滤器再生,达到袋滤器彻底再生的目的。在一台单缸柴油机上进行了验证性试验。结果表明,袋滤器能保证82%～94%的过滤效率。在过滤时间和再生时间相等的稳定工况下,袋滤器的进、排气阻力得到彻底恢复,能增加再生后所维持的过滤时间而减少再生频率,表明进气加上压缩气体反吹过程不仅能把滤袋捕集的微粒重新送回气缸中,而且微粒能在燃烧室中烧掉实现系统有效再生。     

毛细透排水带渗滤取水对比试验

通过环形毛细透排水带渗管、立式毛细透排水带渗管和普通PVC渗管的渗滤取水试验,对比了在不同反滤层环境下3种渗管的集水能力和滤净能力。结果表明,在单一均质反滤层条件下,立式毛细透排水带渗管能同时兼顾集水和滤净性能,取水效果达到最优。并首次提出新型毛细透排水带渗管可用于傍河取水的渗渠取水工程,研究成果对毛细透排水带在渗渠取水工程中的应用提供了理论依据和设计参考。      

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。     

固定管道式喷灌系统支管的布设方法

传统固定管道式喷灌系统中的支管一般为最末一级管道,一般为单管顺长布置,支管上不再分支,喷头全部均匀分布在各条支管上,其缺陷是喷灌支管布设密度高,增加固定管道式喷灌系统的投资成本。为降低管道布设密度和投资成本,提出了一种新型支管布设方法,即在传统支管布设的基础上间隔去掉一半原有支管,保留原支管上的喷头位置不变,在保留支管上每间隔一个喷头增设一个垂直于支管的短管,向被去掉支管上的喷头供水。从支管布设密度和管材用量两个方面对新型和传统两种布设方法进行了对比分析。结果表明,新型布设方法降低了支管的布设密度,当喷头为正三角形布置时,支管布设密度降低率为7%。当喷头为等腰三角形布置,且喷头间距为支管间距的两倍时,支管布设密度降低率为25%。新型布设方法增加了支管管材用量,管材用量增加率始终大于141.4%,需要通过变管径的设计方法降低管材用量增加率。研究结果为固定管道式喷灌系统的支管布设提供了一种新的方法,为降低喷灌系统管道投资成本提供了一种新的思路。     

高压共轨柴油机喷油控制策略研究

通过对高压共轨柴油机喷油控制的需求分析,发现在转速突变时进气系统具有明显的迟滞性,这种迟滞性表现为进气增量跟不上喷油增量,所设计的转速变化主喷油量修正算法能够重新修正原喷油量,以获得合理的空燃比,改善燃烧过程。多次喷射会造成轨压波动,经过多次喷射轨压波动油量修正算法对喷油量脉宽进行预修正,可以提高喷油执行精度。利用ETAS公司的ASCET建模软件工具和自主开发的ECU电路板,在YN33CR型高压共轨柴油机上进行了台架试验。试验结果表明:该喷油控制策略符合预期效果,能够有效改善喷油控制。     

利用补气提高催化转化器效能的研究

进行了补气量对催化转化器降低二冲程小型汽油机排放影响的试验。对补气系统的结构参数如补气管及补气阀进气管尺寸，补气孔位置进行了试验与调整，以达到最佳降排放效果，试验结果表明，补气对于利用催化转化器降低二冲程小型汽油机排放非常重要，且补气量存在一最佳值，各结构因素都会对排放造成重要影响。应合理选取。     

进气管结构对电喷汽油机排放的影响

采用两种不同结构的进气管进行台架试验，研究进气管结构对电喷汽油机排放的影响。试验结果表明，在冷起动工况，容积较小的进气管的排放量低于容积较大的，在正常工况则相反。