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TCD燃烧室结构优化对发动机性能的影响
1
作者 王东鸽 何超 +3 位作者 李加强 陈彦林 聂岩 于海生 《车用发动机》 北大核心 2025年第2期29-36,88,共9页
柴油机燃烧室的几何形状对缸内燃油的雾化和燃烧有着直接影响。为满足日益严格的排放法规,以某柴油机为研究对象,使用AVL Fire软件在保证相同压缩比的前提下,对原型ω燃烧室几何形状进行改造,引入环形凸起结构和中心凸台结构构造TCD(T... 柴油机燃烧室的几何形状对缸内燃油的雾化和燃烧有着直接影响。为满足日益严格的排放法规,以某柴油机为研究对象,使用AVL Fire软件在保证相同压缩比的前提下,对原型ω燃烧室几何形状进行改造,引入环形凸起结构和中心凸台结构构造TCD(T表示涡轮增压,Turbocharger;C表示进气中冷,Charger air cooling;D表示柴油颗粒捕集器,Diesel particle filter)燃烧室,并对TCD燃烧室的结构参数进行优化。使用仿真模拟的方法,研究了不同几何形状的燃烧室对柴油机性能及排放的影响。研究结果表明:TCD燃烧室的燃烧性能主要受燃烧室直径的影响,直径过大或过小均会降低指示功率;TCD燃烧室优化后指示功率相对于优化前增加了0.98%,相对于原型ω燃烧室增加了8.26%;TCD燃烧室优化后Soot排放量相对于优化前降低了67.19%,相对于原型ω燃烧室降低了88.37%。 展开更多
关键词 柴油机 燃烧室 几何形状 指示功率 排放
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基于灰色关联与最弱链理论的铸铝气缸盖组织与力学性能评估
2
作者 蒲博闻 周海涛 +3 位作者 王根全 毛郭灵 胡定云 何晓东 《车用发动机》 北大核心 2025年第2期17-23,共7页
为了准确表征铸造铝合金气缸盖材料微观组织与失效概率之间的相关性,提出综合反映材料强度和试样尺寸对失效概率影响的评价方法。首先,基于气缸盖不同位置微观组织表征和力学性能测试结果,利用灰色关联分析方法,以二维孔隙率、孔隙面积... 为了准确表征铸造铝合金气缸盖材料微观组织与失效概率之间的相关性,提出综合反映材料强度和试样尺寸对失效概率影响的评价方法。首先,基于气缸盖不同位置微观组织表征和力学性能测试结果,利用灰色关联分析方法,以二维孔隙率、孔隙面积、孔隙最大Feret尺寸、硅相面积、硅相长宽比、硅相最大Feret尺寸和硅相颗粒圆度7个微观组织特征作为比较序列,以抗拉强度、弹性模量和维氏硬度3个力学性能指标作为参考序列,研究气缸盖材料组织特征与力学性能之间的关联关系。基于最弱链理论,通过考虑缺陷分布偏离理想均匀分布程度,构建了弱化试样尺寸效应的广义双参数Weibull分布模型,对气缸盖不同位置失效概率与材料强度关系进行描述。结果表明:孔隙最大Feret尺寸对铸铝气缸盖本体材料力学性能的影响相对较大,底板位置容易出现局部缺陷的集中分布,发生由铸造缺陷引起失效的概率较高。 展开更多
关键词 气缸盖 铝硅合金 灰色关联分析 缺陷分布 最弱链理论
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基于改进Sehitoglu模型的铸铝合金热机疲劳寿命预测
3
作者 付亚飞 陶帅 +3 位作者 景国玺 于会超 董长龙 黄立荣 《车用发动机》 北大核心 2025年第3期74-80,共7页
为解决A356-T6铸铝合金气缸盖热机疲劳寿命预测问题,开展了发动机气缸盖本体取样下的拉伸性能测试、低周疲劳测试、蠕变测试和热机疲劳试验,得到了Sehitoglu模型计算中所需的材料参数,并通过考虑平均应力和温度对材料性能的影响,提出了... 为解决A356-T6铸铝合金气缸盖热机疲劳寿命预测问题,开展了发动机气缸盖本体取样下的拉伸性能测试、低周疲劳测试、蠕变测试和热机疲劳试验,得到了Sehitoglu模型计算中所需的材料参数,并通过考虑平均应力和温度对材料性能的影响,提出了基于改进Sehitoglu模型的热机疲劳寿命预测模型。通过和Sehitoglu模型预测结果进行对比,本研究提出的改进Sehitoglu模型预测寿命均在三倍误差带内,更适用于发动机气缸盖的热机疲劳寿命预测。 展开更多
关键词 铸铝合金 热机疲劳 寿命预测 预测模型
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重载柴油机气缸套变形分析及结构参数优化 被引量：22
4
作者 杨世文 张翼 +2 位作者 苏铁熊 赵振峰 张红兵 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期25-29,共5页
简要分析了某重载柴油机的钢制薄壁顶置湿式气缸套在装配和使用过程中出现变形超差的影响因素。建立了由机体、气缸盖、气缸垫、机体螺栓、气缸套组成的组合结构有限元分析模型 ,利用多方案数值计算方法研究装配使用过程中气缸套变形机... 简要分析了某重载柴油机的钢制薄壁顶置湿式气缸套在装配和使用过程中出现变形超差的影响因素。建立了由机体、气缸盖、气缸垫、机体螺栓、气缸套组成的组合结构有限元分析模型 ,利用多方案数值计算方法研究装配使用过程中气缸套变形机理及结构敏感部位参数 ,以便对改进设计提供理论指导和依据。 展开更多
关键词 内燃机 有限元法 参数优化 气缸套 重载柴油机
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中心分级燃烧室进场工况燃油分级方式试验研究 被引量：31
5
作者 付镇柏 林宇震 +1 位作者 张弛 许全宏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期77-86,共10页
设计了一种贫头部中心分级燃烧室,在大推力发动机进场工况参数下,采用单头部矩形试验件,进行了污染排放测试试验,对比了预燃级单独供油、主预两级共同供油、全环主燃级周向分级三种方式的燃烧效率、氮氧化物(NO x)和冒烟(Smoke)排放。... 设计了一种贫头部中心分级燃烧室,在大推力发动机进场工况参数下,采用单头部矩形试验件,进行了污染排放测试试验,对比了预燃级单独供油、主预两级共同供油、全环主燃级周向分级三种方式的燃烧效率、氮氧化物(NO x)和冒烟(Smoke)排放。试验结果表明,进场工况下,设计的中心分级燃烧室采用预燃级单独供油方式时具有较高的燃烧效率,但NO x排放指数也较高,超过了指标要求;主预两级共同供油方式可获得较低的NO x排放,但燃烧效率难以达到指标;在合理的燃油分配比例下,全环主燃级周向分级方式燃烧效率和NO x排放能够同时满足指标要求;3种燃油分级方式下,冒烟数都远低于指标要求。 展开更多
关键词 航空发动机 中心分级燃烧室 进场工况 燃油分级 燃烧效率
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柴油机缸套热负荷评估的分析及实验研究方法 被引量：30
6
作者 王希珍 严兆大 周军 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期62-65,共4页
针对S195柴油机气缸套 ,建立了较为完整的数学和几何模型 ,以及相应的合理的边界条件 ,在此基础上对缸套的温度场进行了三维有限元分析。并用实测结果来验证模拟计算的可靠性。最后 ,对缸套的热负荷及设计合理性进行了综合评定。
关键词 热负荷 温度场 热变形 柴油机 缸套 三维有限元分析 综合评估
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直喷式柴油机燃烧室几何形状对排放影响的多维数值模拟研究 被引量：35
7
作者 焦运景 张惠明 +1 位作者 田远 郑清平 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期11-15,共5页
在保证压缩比相同的情况下,设计了3种不同形状的燃烧室。运用AVL公司开发的FIRE软件,对3种不同形状燃烧室进行了三维数值模拟,分析了上止点附近气缸内的气体流动情况,并对3种燃烧室内的排放情况及影响排放的主要因素进行了比较分析,得出... 在保证压缩比相同的情况下,设计了3种不同形状的燃烧室。运用AVL公司开发的FIRE软件,对3种不同形状燃烧室进行了三维数值模拟,分析了上止点附近气缸内的气体流动情况,并对3种燃烧室内的排放情况及影响排放的主要因素进行了比较分析,得出:径深比过小,即燃烧室过深,不利于空气与油气的良好混合,易造成局部油气过浓,从而局部缺氧,产生较多碳烟;径深比过大时,油气雾化好、燃烧早、温度上升快,NOx生成量增加。最后,通过模拟计算与试验研究相结合,验证了模型并选取了最优形状的燃烧室。 展开更多
关键词 内燃机 柴油机 燃烧室 数值模拟 排放
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柴油机缸盖振动信号的小波包分解与诊断方法研究 被引量：28
8
作者 刘世元 杜润生 杨叔子 《振动工程学报》 EI CSCD 2000年第4期577-584,共8页
研究了柴油机缸盖表面振动信号的时域、频域和循环波动特性 ,揭示了它的非平稳时变特点 ,提出了从振动信号的小波包分解系数中实现整循环征兆提取和故障识别的方法。实验及分析结果表明了该方法的可行性和有效性 ,这对其它复杂机械的振... 研究了柴油机缸盖表面振动信号的时域、频域和循环波动特性 ,揭示了它的非平稳时变特点 ,提出了从振动信号的小波包分解系数中实现整循环征兆提取和故障识别的方法。实验及分析结果表明了该方法的可行性和有效性 ,这对其它复杂机械的振动诊断同样具有参考价值。 展开更多
关键词 柴油机 故障诊断 小波包 时频分析 缸盖振动信号
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LQ6105柴油机气缸体模态试验研究及静、动态有限元分析 被引量：14
9
作者 李建康 徐凌 +1 位作者 蔡忆昔 贝石颍 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期132-135,共4页
内燃机产品的设计、改型都应进行静态计算及动态分析。目前，常用的且行之有效的方法有：有限元计算分析和试验模态分析。有限元计算分析的主要特点是：其计算分析结果的可靠与否主要取决于计算的数学模型。本文将有限元计算分析与试验... 内燃机产品的设计、改型都应进行静态计算及动态分析。目前，常用的且行之有效的方法有：有限元计算分析和试验模态分析。有限元计算分析的主要特点是：其计算分析结果的可靠与否主要取决于计算的数学模型。本文将有限元计算分析与试验模态分析结合使用。利用试验模态分析低频段主模态参数较为可靠的特性来修改有限元计算的数学模型，使有限元单元划分方案及边界条件更接近实际部件的结构。进而对ＬＱ６１０５增压中冷柴油机缸体进行静、动态分析，验证了本文方法的有效性，并获得满意的效果。 展开更多
关键词 有限元 试验 模态分析 柴油机 缸体 动态 静态
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燃烧室形状和位置对柴油机缸内空气运动的影响 被引量：14
10
作者 李康 刘书亮 史绍熙 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期1-11,共11页
本文利用多维数值模拟方法,进行了3个柴油机燃烧室方案下缸内三维流场的计算。系统地分析了燃烧室形状和位置对缸内流场的影响。计算表明,挤流和涡流的相互作用将使缸内涡流呈现非对称结构。一般来说,上止点时燃烧室纵剖面上的流场是一... 本文利用多维数值模拟方法,进行了3个柴油机燃烧室方案下缸内三维流场的计算。系统地分析了燃烧室形状和位置对缸内流场的影响。计算表明,挤流和涡流的相互作用将使缸内涡流呈现非对称结构。一般来说,上止点时燃烧室纵剖面上的流场是一个双涡结构,但随着挤流和涡流的相对强弱变化,可能表现为不明显的双涡乃至单涡结构。反喷主要集中在燃烧室边缘处,有缩口的燃烧室的反喷更加强列。 展开更多
关键词 数值模拟 空气运动 燃烧室 形状 位置 柴油机
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直喷式柴油机燃烧室形状对碳粒形成过程影响的试验研究 被引量：8
11
作者 张惠明 赵奎翰 +3 位作者 息树和 魏建勤 刘文胜 周作恒 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第3期286-294,共9页
本文介绍了作者采用可视化技术和图象分析技术研究直喷式柴油机燃烧室形状对燃烧室内喷雾场和燃烧碳粒场影响的研究结果。分析了四角形燃烧室和盆形燃烧室喷雾发展历程和燃烧碳粒场发展历程，找出了四角形燃烧室碳粒排放量较低的原因。
关键词 柴油机 碳粒 直接喷射柴油机 燃烧室
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柴油机缸体振动响应分析与结构修改 被引量：20
12
作者 李俊宝 李衍 杨庆佛 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期237-245,共9页
本文运用有限元分析方法对ＺＨ１１０５ＷＧ型单缸柴油机缸体进行了动态特性计算，并主要考虑柴油机气缸燃气压力和活塞－连杆机构运动惯性力来简化处理缸体的激励力，在此基础上，对该柴油机缸体进行了振动响应计算。据此对该柴油机缸... 本文运用有限元分析方法对ＺＨ１１０５ＷＧ型单缸柴油机缸体进行了动态特性计算，并主要考虑柴油机气缸燃气压力和活塞－连杆机构运动惯性力来简化处理缸体的激励力，在此基础上，对该柴油机缸体进行了振动响应计算。据此对该柴油机缸体进行了结构修改，并预测了缸体修改后的动力响应，结果表明该修改方案是合理可行的。 展开更多
关键词 柴油机缸体 有限元法 振动响应 结构修改
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车辆柴油机缸套动载荷磨损计算模型研究 被引量：7
13
作者 王宪成 杨绍卿 +1 位作者 马宁 赵文柱 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1673-1680,共8页
为实现车辆柴油机缸套动载荷磨损的数值仿真计算,基于大修柴油机缸套表面形貌分析,确定并提出了缸套动载荷磨损的模式与简化机理;结合Archard黏着磨损模型和二体磨粒磨损模型,推导了动载荷磨损深度的一般表达式;利用缸套试件磨损试验数... 为实现车辆柴油机缸套动载荷磨损的数值仿真计算,基于大修柴油机缸套表面形貌分析,确定并提出了缸套动载荷磨损的模式与简化机理;结合Archard黏着磨损模型和二体磨粒磨损模型,推导了动载荷磨损深度的一般表达式;利用缸套试件磨损试验数据,采用响应面拟合法建立磨损系数中的参数与载荷参数的数值关系,并通过两组缸套动载荷磨损试验对磨损计算模型进行了验证。实测与计算结果对比表明,磨损质量最大计算误差为6.15%,模型具有可靠的精度。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 柴油机 缸套 活塞环 磨损 动载荷
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195柴油机气缸套温度场的三维有限元分析 被引量：16
14
作者 王希珍 周军 刘一鸣 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2000年第3期371-375,共5页
文章利用一套三维有限元计算程序 ,探讨了气缸套温度场数学模型、边界条件计算以及有限元分析的几何模型。针对 1 95柴油机气缸套 ,进行了比较复杂的边界条件计算 ,建立了较为完整的数学模型和几何模型。在此基础上对其温度场进行了三... 文章利用一套三维有限元计算程序 ,探讨了气缸套温度场数学模型、边界条件计算以及有限元分析的几何模型。针对 1 95柴油机气缸套 ,进行了比较复杂的边界条件计算 ,建立了较为完整的数学模型和几何模型。在此基础上对其温度场进行了三维有限元计算分析。最后 ,依据三维有限元的计算结果对 1 展开更多
关键词 气缸套 有限元 温度场 柴油机
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2100型柴油机采用四角形缩口ω燃烧室燃烧系统的研究 被引量：6
15
作者 段树林 吕林 +1 位作者 吴锦翔 高孝洪 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期9-12,共4页
在２１００型柴油机上开发了一种四角形缩口ω燃烧室燃烧系统，利用这种燃烧室的特殊结构可产生较强的挤流和涡流，加快了缸内混合气的形成和燃烧速度。通过延迟喷油定时，减少了预混合燃烧量，降低了ＮＯｘ排放和最大爆发压力。利用缸... 在２１００型柴油机上开发了一种四角形缩口ω燃烧室燃烧系统，利用这种燃烧室的特殊结构可产生较强的挤流和涡流，加快了缸内混合气的形成和燃烧速度。通过延迟喷油定时，减少了预混合燃烧量，降低了ＮＯｘ排放和最大爆发压力。利用缸内产生的挤流和涡流加快了扩散燃烧过程，使油耗率降低，烟度有了较大的改善。 展开更多
关键词 柴油机 燃烧室 涡流 燃烧系统
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内燃机气缸压力测量的一种新的压力信号滤波处理方法 被引量：10
16
作者 刘维馨 李燕宾 史绍熙 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第1期13-20,共8页
摘要本文对内燃机气缸压力测量中的测压通道误差进行了理论分析和试验研究.根据通道效应主要影响示功图中频段的特点,应用数字信号处理技术,设计了在频域消除通道效应的"自动优化滤波程序".对不同发动机示功图处理的结果表明... 摘要本文对内燃机气缸压力测量中的测压通道误差进行了理论分析和试验研究.根据通道效应主要影响示功图中频段的特点,应用数字信号处理技术,设计了在频域消除通道效应的"自动优化滤波程序".对不同发动机示功图处理的结果表明,该程序具有物理概念清晰、方法简单可靠、滤波效果良好、适用性较强等特点. 展开更多
关键词 内燃机 气缸 压力 测量 滤波 信号
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机体刚度对气缸盖—气缸套密封性能的影响 被引量：4
17
作者 董小瑞 张翼 +1 位作者 苏铁熊 陈立锋 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期187-191,共5页
讨论了在对某V6缸柴油机进行改进设计时,气缸盖—气缸套之间的密封性能在预紧工况和爆发工况时的工作状况。利用三维有限元分析方法,对两种机体方案的气缸盖—气缸套的密封性能进行分析,得出了预紧工况、爆发工况下密封圈的比压图及接... 讨论了在对某V6缸柴油机进行改进设计时,气缸盖—气缸套之间的密封性能在预紧工况和爆发工况时的工作状况。利用三维有限元分析方法,对两种机体方案的气缸盖—气缸套的密封性能进行分析,得出了预紧工况、爆发工况下密封圈的比压图及接触压力对比曲线,发现改进方案机体两侧刚度分布比较合理,有利于气缸盖—气缸套的密封。 展开更多
关键词 机体刚度 气缸盖 气缸套 密封性能 有限元法 发动机 柴油机
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基于传递函数法的柴油机气缸压力识别 被引量：8
18
作者 姚建军 向阳 +1 位作者 王志华 丁河青 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2006年第1期70-72,共3页
在柴油发动机气缸压力的识别过程中,把缸盖系统看成一个多输入单输出的线性系统,对测试数据进行时域统计平均预处理,提高信噪比,通过时域加窗截取对于气缸压力的那一段振动响应信号,去除邻缸的干扰和其他不相关的激励力的影响.再设计一... 在柴油发动机气缸压力的识别过程中,把缸盖系统看成一个多输入单输出的线性系统,对测试数据进行时域统计平均预处理,提高信噪比,通过时域加窗截取对于气缸压力的那一段振动响应信号,去除邻缸的干扰和其他不相关的激励力的影响.再设计一个有限冲击响应低通滤波器,消除高频噪声,求出系统的传递函数,恢复气缸压力.结果表明,恢复的气缸压力与原始信号吻合很好,特别是低幅值部分的恢复要优于其他方法. 展开更多
关键词 时域统计平均 信噪比 传递函数 气缸压力
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发动机进气系统不均匀性的三维数值模拟 被引量：27
19
作者 王晗 蔡忆昔 毛笑平 《小型内燃机与摩托车》 CAS 北大核心 2007年第3期41-44,共4页
利用FLUENT软件对4102柴油机的两种进气管系统内流场进行了三维数值模拟计算,并对进气歧管内流动特性进行了分析,分别计算出了两种进气管系统进气的最大不均匀度。结果表明入口端布置在进气总管的中间能够降低进气的不均匀性,更有利于... 利用FLUENT软件对4102柴油机的两种进气管系统内流场进行了三维数值模拟计算,并对进气歧管内流动特性进行了分析,分别计算出了两种进气管系统进气的最大不均匀度。结果表明入口端布置在进气总管的中间能够降低进气的不均匀性,更有利于提高发动机进气和燃烧的质量。 展开更多
关键词 发动机 数值模拟 不均匀性 进气歧管
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大缸径柴油机燃烧系统优化模拟 被引量：3
20
作者 李成 田华 +2 位作者 黄永仲 隆武强 陈秉智 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期25-31,共7页
为提高某缸径200 mm船用发电柴油机的燃油经济性,本文设计了活塞燃烧室和燃油喷射系统的升级方案并进行了模拟优化。升级方案提高了压缩比和燃油喷射压力,采用大径深比浅ω燃烧室配合158°喷油夹角喷油嘴。对不同方案下发动机的缸... 为提高某缸径200 mm船用发电柴油机的燃油经济性,本文设计了活塞燃烧室和燃油喷射系统的升级方案并进行了模拟优化。升级方案提高了压缩比和燃油喷射压力,采用大径深比浅ω燃烧室配合158°喷油夹角喷油嘴。对不同方案下发动机的缸内工作过程进行了计算流体力学模拟,计算了高压指示功和放热率相位,分析了缸内温度、反应过量空气系数和速度分布及演化。模拟结果表明:升级方案能够提高发动机热效率。增加喷孔数并减小孔径,可以在保持NOx排放基本不变的条件下提高高压指示功4.5%,降低碳烟排放约60%。采用“平顶”浅ω燃烧室与158°喷油夹角喷雾配合,油气混合气快速进入余隙并形成逆时针的漩涡流动,能够加速油气混合和燃烧过程,提高热效率。 展开更多
关键词 柴油机 燃油经济性 燃烧室 燃油喷射 模拟 优化 热效率 氮氧化物 碳烟
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