文丘利管在增压中冷柴油机EGR系统中的应用

针对增压中冷柴油机EGR系统,设计了3组不同的文丘利管,试验研究了不同文丘利管产生的效果及对增压中冷柴油机经济性能的影响。试验结果表明,文丘利管的进口截面、喉部截面以及出口截面之比不同,所产生的压降和扩压效果不同,而且对柴油机经济性能的影响也不同。同时还分析了试验过程中出现的激波现象和倒灌现象以及消除措施。     

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。     

柴油机气缸套应变的动态测量

根据湿式气缸套的结构特点,进行了动态测试方案的可行性研究,提出了一套湿式气缸套应变的动态测试方案。通过对4100QB型柴油机进行测试试验,分析了气缸套变形的特点以及主要影响因素。     

3100QB型柴油机振动测试与分析

针对3100QB柴油机的离合器壳在高速行驶工况易出现径向开裂现象,通过各试验工况下的多测点测试及幅值谱的振动分析,找出了3100QB柴油机自身的振动力源及导致离合器壳开裂的主要原因,并提出现有条件下减振的有效技术与措施。     

3100QB型柴油机离合器壳体模态的有限元分析

针对3100QB型农用柴油机离合器壳体开裂问题，分析结构的振动特性，采用有限元法对振动薄弱环节的离合器壳体进行振动模态分析，分析不同结构对模态参数与相应振型的影响，实现结构优化设计。     

自然吸气与增压中冷柴油机气缸套应变对比

采用应变片测试技术,对自然吸气和增压中冷柴油机湿式缸套在外特性工况下工作时的周向应变进行了动态测试,拟合出缸套工作时的周向变形曲线,对比分析了不同机型湿式气缸套工作变形的特点以及主要影响因素。研究结果表明,随转速的提高,自然吸气柴油机缸套主推力面应变随之增加,逐渐呈现一种振动特性;而转速提高对增压中冷柴油机缸套周向应变影响不明显,缸套主推力面应变最大值出现在各作用力对缸套壁面作功最多的额定扭矩工况。     

5100QB柴油机振动测试与分析

针对云内5100QB柴油机装车后在高速行驶工况易出现离合器壳断裂现象,通过各试验工况下的多测点测试及幅值谱的振动分析,分析5100QB柴油机自身的振动力源及导致离合器壳开裂的主要原因。     

高原环境下含氧燃料对柴油机工作特性的试验研究

为了研究高原环境下含氧燃料对发动机工作特性的影响,将生物柴油、乙醇和纯柴油以一定比例混合成混合燃料,选取B15E5(燃料占比15%,乙醇占比5%)作为燃料,测量了理化特性。以高压共轨柴油机为对象,在80 k Pa(海拔1 900 m)大气压力下,采用定扭矩的方法,进行了燃用B15E5燃料和纯柴油试验,对其经济性、燃烧特性以及排放特性进行了对比研究。研究结果表明:相较于纯柴油,B15E5燃料不利于经济性的改善,在最大扭矩转速工况下,有效燃油消耗率平均增幅为6.2%;在额定功率转速工况下,有效燃油消耗率平均增幅为5.2%。相较于纯柴油,B15E5燃料使柴油机HC、CO和烟度的排放降低,在最大扭矩转速工况下,平均降幅分别为10.7%,8.5%,41.8%;在额定功率转速工况下,平均降幅为42.4%,18%,45.6%;NOx的排放有增加的趋势。相较于纯柴油,最大气缸压力有所下降,在最大扭矩转速工况下,降幅为14.7%;在额定功率转速工况下,降幅为20.4%。相较于纯柴油,放热率的峰值有所下降,在最大扭矩转速工况下,降幅为5.6%;在额定功率转速工况下,降幅为22.8%。     

高原缺氧环境下生物质燃料对柴油机性能和排放的影响

为了研究不同类别的含氧生物质燃料在高原缺氧环境下对发动机性能和排放的影响,在一台卧式双缸柴油机上分别燃用柴油、乙醇柴油E10(含10%体积分数的乙醇和90%体积分数的柴油)及生物柴油-乙醇-柴油B10E10(含10%体积分数的生物柴油,10%体积分数的乙醇和80%体积分数的柴油)3种燃料进行了对比试验。试验结果表明,在不对柴油机做任何调整的情况下,分别燃用E10和B10E10 2种含氧生物质混合燃料后,柴油机动力性下降,外特性转矩平均下降幅度分别达到4.24%和5.49%;当量燃油消耗率基本低于柴油,经济性有所改善。燃用含氧生物质燃料后,柴油机的经济性变化情况除了与燃料本身的属性相关,还与转速和负荷相关。燃用E10混合燃料后,柴油机的一氧化碳(CO)排放在低负荷时高于柴油,高负荷时低于柴油;碳氢化合物(HC)排放高于柴油水平,升高幅度范围达4.9%~27.4%;氮氧化物(NOX)排放在低负荷时低于柴油,高负荷时趋于柴油水平。燃用B10E10混合燃料后,一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)排放在低负荷时都趋于柴油水平,高负荷时都低于柴油水平;氮氧化物(NOX)排放在低负荷时低于柴油,高负荷时高于柴油水平。柴油机在燃用E10和B10E10 2种混合燃料后,碳烟排放均低于柴油水平。柴油机燃用B10E10混合燃料后的碳氢化合物(HC)排放,碳烟排放以及低负荷时的一氧化碳(CO)排放均低于E10,氮氧化物(NOX)排放基本高于E10。与E10燃料相比,B10E10混合燃料在柴油机的一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)以及碳烟排放方面具有更好的改善效果;但是动力性下降幅度较大,氮氧化物(NOX)排放增加。该研究可为含氧生物质燃料在高原缺氧地区的应用提供参考。     

涡轮增压器压气机叶片模态特性分析

利用CAD软件对增压器各部件进行三维实体造形,并运用大型有限元分析软件对叶轮大小叶片进行模态分析,得到叶片的各阶固有频率及相应振型,还考虑了应力刚化和旋转软化对运动状态下叶片固有频率的影响,通过增压器工作转速分析了叶片的共振频率,为增压器叶片的优化设计提供了依据。