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。     

直喷式柴油机电控涡流进气系统的研究

根据进气涡流对直喷式柴油机燃烧过程和性能的影响规律 ,对直喷式柴油机进气涡流的优化问题进行了研究。利用 80 98单片机、传感器、电磁阀、气缸式控制阀等组成了一个电控涡流进气系统 ,并在 1 1 0 0直喷式柴油机上进行了性能试验 ,结果表明 :采用电控涡流进气系统可使柴油机在每一工况下涡流比均能达到最佳值 ,既能降低NOx排放 ,又能降低燃油消耗率     

采用可变进气涡流机构改善柴油机的性能

在增压中冷直喷式柴油机上,采用副进气道可变进气涡流机构,并在不同进气涡流下进行发动机台架试验,分析了涡流强度对柴油机性能及排放特性的影响。试验结果表明,发动机在高,低速区的最佳进气涡流强是不同的。在低速大负荷区适当提高进气涡流强度,可以改善发动机的性能,在高速区降低进气涡流强度,发动机的性能和排放均有明显改善,副进气道可变进气涡机构可满足发动机在各种工况下的进气涡流强度控制需要。     

用发动机进气压力计算充气效率的试验研究

通过对具有稳定箱的四缸多点喷射发动机进气压力波动的实测与分析，从理论上论述了进气压力波动与充气效率的相互关系；并实测了进气系统参数对充气效率的影响，同时从理论上验证了通过进气压力计算充气效率的可行性。     

柴油机进气系统的改进对降低排气污染物的影响

本文分析了柴油机进气系统对污染物排放的影响。提出了对多气门设计、涡轮增压中冷和电控技术,以及可变涡流等进气系统的改进与措施研究。可以有效的改善柴油机性能,进一步降低有害气体排放量。     

进气涡流与油束夹角对柴油机燃烧性能的影响

进气涡流与喷孔结构对柴油机缸内混合气分布有着决定性的影响,通过合理匹配二者可以优化缸内燃烧过程,从而获得更好的性能.对某小型高强化柴油机燃烧系统进行了多维仿真研究,综合分析了进气涡流与油束夹角的交互作用对缸内混合气分布、燃油蒸发、油气混合以及放热过程的影响机理,得到了二者对该机型的优化匹配准则.结果表明:增大和减小进气涡流和油束夹角可以分别增加上止点前后的燃油蒸发速率;涡流可以加速油气混合过程,而油束夹角过大则会减缓喷油中后期的油气混合速率;涡流比与油束夹角匹配得当时,缸内的混合气更均匀、索特平均直径更小,从而可以显著优化预混燃烧过程.     

495G型汽油机进排气歧管的设计

利用进排气系统的波动效应理论,对495G型汽油机的进排气歧管进行了设计计算,所设计的进排气系统消除了各缸之间的进气干涉、排气干扰,有利于提高充气效率。发动机台架试验结果表明：采用改进后的进排气歧管,495G型汽油机的动力性与经济性均有较大的改善。     

单缸汽油机配气凸轮的改进设计

针对单缸汽油机实际应用中存在的问题,对单缸汽油机的配气机构进行了理论分析和实验研究.在保证配气机构动力学特性的基础上,对配气凸轮型线、配气定时进行了改进设计,试验结果表明使用新设计的配气凸轮提高了发动机的充气效率,使发动机的进气性能得到明显改善.     

重型直喷柴油机缩口燃烧室结构特点与评价

为定量评价缸内瞬态气流特性，定义了涡流强度保持性概念。利用CFD软件FIRE对柴油机缩口直喷燃烧室内的气流分布特性进行了数值计算，在此基础上根据流场随曲轴转角变化特性的计算结果，用Matlab软件计算了瞬态的涡流强度保持性，由此分析燃烧室结构对涡流强度保持性的影响。同时试验研究了涡流强度保持性与喷射系统参数、进气涡流匹配时对柴油机性能的影响。结果表明，通过燃烧室结构控制涡流强度保持性，并与其他参数优化匹配后在动力性、经济性保持不变的前提下，可有效地改善柴油机的排放特性。     

基于柴油机充气效率的多因素优化设计

为提高柴油机充气效率,深入研究影响充气效率的各种因素,以某国产柴油机为对象,建立了一维柴油机模型,并对模型进行了试验验证.采用析因设计的方法,全面分析了该机型配气相位、进气系统和排气系统结构参数对充气效率的影响显著性,优化了具有显著性影响的参数,并进行了优化前后充气效率的对比计算分析.结果表明:优化后全转速范围内充气效率都得到改善.在中低速范围效果最明显.     

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。     

TY290柴油机进气道改进

通过TY290柴油机进气道石膏模型的稳流模拟试验，对进气运的结构尺寸作了改进，提高了进气道的涡流比和平均流量系数，改善了进气道的品质和TY290柴油机的性能。     

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。     

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。     

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。     

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。