数值计算在二冲程汽油舷外机优化设计中的应用

与四冲程发动机相比,二冲程发动机具有更高的功重比和更紧凑的发动机尺寸,适合舷外机、无人机等对功重比要求较高的场合使用。以一款二冲程自然吸气缸内直喷舷外发动机为基础,采用数值模拟与参数优化相结合的方法,研究不同参数对发动机性能的影响。以Ricardo-WAVE为基础,搭建原型机的仿真模型,并采用多目标优化方法进行非归一化求解,以提升该舷外机功率和扫气效率、降低油耗为目标,获得优化解集。仿真结果表明,通过参数优化,可以实现整机功率提升5.3 kW,而燃油消耗率几乎不变。     

基于有限元法的发动机曲轴定时齿轮的优化设计

基于有限元分析方法,在静态分析基础之上,以发动机曲轴定时齿轮的厚度为设计的变量,以发动机曲轴定时齿轮的质量作为目标函数,建立发动机曲轴定时齿轮的优化模型。采用ANSYS对发动机曲轴定时齿轮进行有限元的结构分析和优化,从而优化发动机曲轴与凸轮轴之间的传动。     

装载机发动机与液力变矩器功率匹配优化

分析了现有装载机发动机与液力变矩器功率匹配的特性。根据装载机液压泵的工作情况，把装载机分为3种典型工况，建立了装载机发动机与液力变矩器匹配多目标优化模型。建立了基于满意度原理的满意度函数，给出了解题步骤和方法。算例分析表明：基于满意度原理的装载机发动机与液力变矩器功率匹配方法优化可行。     

基于试验设计的汽油机进气系统参数多目标优化

以集成优化方法为基础,建立汽油机进气系统优化流程,结合发动机循环模拟工具Boost进行计算,并通过试验对模型进行了验证.以标定转速下的进气系统几何参数(进气管长度、直径、谐振腔容积)、点火提前角与循环喷油量为设计变量,应用DOE试验方法,对发动机性能进行多目标优化计算,归纳了进气系统关键参数对整机性能的影响及各变量参数对发动机性能的影响规律,总结了进气管长度对发动机速度特性的影响,为进气系统优化设计提供了一种高效快捷的方法.     

发动机气门弹簧参数优化方法研究

建立了多目标优化函数,对发动机中多约束、多变量的气门弹簧进行了优化设计,克服了传统设计的不足,利用MATLAB解多约束、多变量的不等式方便快捷,可得到最优的设计参数.算例结果表明该方法具有工程实用价值.     

装载机发动机与液力变矩器功率匹配优化

装载机发动机与液力变矩器之间的匹配对各自性能的发挥及整机牵引特性均有重要的影响。在拟合装载机发动机与液力变矩器有关特性曲线的基础上,以装载机的动力性为目标,建立发动机与液力变矩器匹配的优化模型,优化装载机发动机与液力变矩器的功率匹配,给出了算例并分析了优化结果。     

四冲程电喷摩托车发动机最优喷油量匹配试验研究

为满足摩托车发动机电喷系统匹配需要,采用层次分析方法解决了发动机各性能指标的多目标优化问题,提出了一套摩托车发动机最优喷油量匹配标定试验方法。基于自主开发的摩托车电喷系统建立了试验台架,进行了发动机台架试验,获取了电喷发动机不同工况下的最优喷油脉谱图。在线试验结果表明,基于该最优喷油脉谱图电喷摩托车发动机的动力性能、排放性能、经济性能皆优于传统油器式发动机,验证了所提出的最优喷油量匹配标定方法的可行性。     

基于降低机油耗的活塞仿真优化与实验验证

通过分析发动机缸内机油消耗机理,优化活塞结构及其与相关部件的匹配,降低发动机的机油消耗,借助仿真软件的分析结果作为对优化方案的先期指导与验证,最终通过实验验证优化效果,使优化达到设计目标,并得出相关结论。     

基于粒子群算法的发动机悬置系统稳健优化设计

应用稳健优化设计理论,考虑设计变量的变差对优化设计结果的影响,建立了稳健优化设计模型.以发动机悬置系统能量解耦为目标,悬置刚度参数为设计变量,考虑目标函数和约束函数均值μ和标准差σ的变化,构造了发动机悬置系统的稳健优化模型.采用粒子群优化算法对发动机悬置系统的悬置刚度参数进行了稳健优化设计,并用Monte Carlo方法进行了分析.设计应用表明,优化方法可以有效降低系统解耦度对悬置刚度参数的敏感性,系统解耦度分布更合理.比遗传算法的计算效率高.     

某轻型车动力总成建模与仿真分析

利用整车性能模拟软件建立某轻型皮卡的计算模型,以合理选择发动机为目标,对配置排量不等的发动机A与发动机B时的整车动力性、经济性进行了模拟仿真。在此基础上将模拟结果与试验进行了对比,验证了模型的正确性,提高了模拟精度,确定了合理选择发动机的要求,为整车动力总成的优化提供理论依据。     

发动机支架结构拓扑优化设计

突破传统的零部件设计方法,将基于变密度法的连续体结构拓扑优化方法应用到发动机支架结构设计中,以结构刚度作为约束条件,重量最小化为目标函数,对三种工况载荷下的发动机支架进行了拓扑优化设计,在保证结构强度的前提下,获得优化模型中材料分布的最佳形式,结合工程实践设计出刚度高重量轻的发动机支架合理结构,避免了设计过程中的盲目性和主观性,提高了设计效率。     

某直喷汽油发动机总布置设计研究

文章以某直喷汽油发动机总布置设计为例,介绍该直喷汽油机关键系统总布置设计要点及主要零件设计方案。首先介绍了该直喷汽油机所匹配车型的特征、发动机属性目标设定和发动机总成在整车上总布置设计要求。然后介绍该直喷发动机各系统总布置设计方案,最后简要介绍缸体和缸盖的技术方案。该直喷发动机经过总布置设计和零部件系统设计优化,最终使整车节能环保性能满足法规要求和实现强劲动力匹配。     

《汽车发动机构造与维修》课程改革的相关性研究

《汽车发动机构造与维修》是高职高专院校汽车检测与维修技术专业的一门核心职业技术课。文章结合当前高职高专院校的教育特点,为更好实现《发动机构造与维修》课程的教学目标,从优化课程内容及实施、完善教学场所改革、改进考核方式等方面,提出了《汽车发动机构造与维修》课程的部分教学改革措施。     

小型甘蔗收获机车架拓扑优化与试验

为提高小型甘蔗收获机的结构刚度,避免共振的发生,同时满足轻量化的需求,对其车架进行多目标多水平拓扑优化。首先建立小型甘蔗收获机车架的三维模型与有限元模型,通过模态试验验证有限元模态的准确性。其次对车架进行静力学分析,并分别以最小柔度和最大动态刚度为目标进行拓扑优化,对优化的模型进行筛选后,再通过静力学分析校验优化结构的安全性。最后,根据优化后的模型加工出实物并进行动态性能测试。通过传递函数测试与振动试验的结果可得：以静力学为目标优化的车架,第一阶频率提高0.1 Hz、峰值频率得到略微改善,并且质量降低10.6%,各频率段的振幅均大于优化前的车架;以侧向支承梁优化的车架,第一阶频率降低0.3 Hz,质量降低21.77%,峰值频率得到轻微改善,1~3 Hz下的振幅略小于原车架;而以动力学为目标优化的车架,第一阶频率提高0.9 Hz,传递函数各项指标均降低,各频率段的振幅均小于优化前的车架,车架质量减少12%,充分达到预期目标,实现车架板梁结构的轻量化和动态特性提升。由验证模态试验得知：三种方式优化后的车架,各阶频率均避开发动机激励以及其他主要激励的频率范围。     

LPG发动机性能优化试验研究

使用液化石油气（LPG）作为汽油机代用燃料,研究了改造后的LPG发动机的性能和排放特性。通过对LPG发动机经济性和排放指标的多目标规划,获取了LPG喷气量MAP图,依据发动机台架试验的结果表明,LPG发动机的动力性有所下降,其主要原因是发动机充气系数降低导致的,但经济性明显优于原机。     

混联型混合动力汽车能量管理策略优

对一种混联型混合动力系统运行工况进行了分析.基于发动机、电机和蓄电池的效率图,建立了混联型混合动力汽车充电工况和放电工况的系统效率模型.放电工况以系统放电效率最大为优化目标,充电工况根据蓄电池荷电状态不同,分别以系统充电效率最大、系统充电效率与充电功率乘积最大为优化目标,对混合动力系统能量管理策略进行了优化研究,获得了汽车在不同运行条件下的发动机、电动机和发电机的最优控制转矩及转速.燃油经济性仿真结果显示,该混合动力系统在NEDC循环工况下的整车燃油消耗降低36.95%.     

电控多点喷射燃气发动机的改进设计

通过优化与改进燃料供给系统、点火系统和进排气系统、提高压缩比、设计电控单元等措施,对NJG427型发动机进行电控多点喷射燃气发动机的改进设计,并对改进后的发动机进行了发动机台架实验测试。实验结果表明,改装后燃气发动机的动力性能得以恢复,经济性能明显改善,排放水平符合欧洲号排放法规要求。     

基于复合多目标方法的灌区水资源优化配置

针对传统灌区水资源多目标模型求解过程中难以兼顾多维配置要求的问题,基于目标协调度、可持续发展指数、目标实现度3个指标提出了一种复合多目标方法。为验证该方法有效性,以甘肃省黑河中游17个灌区间水资源优化配置为例,以经济效益、社会效益、生态效益为目标函数构建多目标优化模型,并分别使用传统方法与复合多目标方法进行求解。结果表明,使用复合多目标方法所获得的优化配置方案可以将灌溉水利用系数提高5.42%~7.57%。结果验证了传统多目标模型在协调多个冲突目标方面较单目标模型有显著优势,而复合多目标方法所获得的优化方案更能体现决策者对研究区域种植业发展与灌区水资源配置的多元要求。     

一种智能喷灌装置的发动机MSF故障诊断研究

以智能喷灌装置发动机为研究对象,利用神经网络的方式进行发动机故障诊断。引入随机优化算法进行神经网络故障诊断方式优化,对发动机尾气数据进行仿真实验,与初始设置的故障信息代码进行比对,确定发动机故障。仿真实验结果表明:优化后的发动机神经网络故障诊断方式可明显降低诊断过程中的误差值,仿真实验结果与预测信息高度吻合,表明利用随机优化算法优化搭建的神经网络故障诊断方法具有较高的可靠性。     

基于复合材料的发动机罩设计及分析

对碳纤维复合材料及结构优化设计方法进行了简单论述,重点应用结构优化方法,主要是尺寸优化和拓扑优化对碳纤维发动机罩进行了优化设计,并对原钢制发动机罩、优化前后的发动机罩进行了性能分析,验证了优化方案的可行性和优越性。