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船用柴油机连杆螺栓脱落故障分析及优化
作者:张震,许维鑫,姜宁宁,刘毅,穆振仟,马冬霞,李玉胜
摘要:为解决某船用发动机的连杆螺栓脱落故障,现场拆检柴油机,分析故障原因;建立连杆本体、连杆端盖、连杆螺栓等零部件的三维模型,计算校核连杆本体及连杆螺栓的强度;提出提高本体强度及增大连杆螺栓直径的方案,对改进后的连杆部件及连杆螺栓进行三维仿真分析,将改进后的连杆安装于柴油机进行实际船舶应用验证。结果表明:连杆螺栓强度不足是导致连杆螺栓脱落的主要原因,改进后的连杆本体及连杆螺栓通过实船验证;改进螺栓材...
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基于语音交互的发动机故障诊断装置开发
作者:王怀宽,刘月美,侯忠良
摘要:运用语音交互技术,读取并判断电子控制单元(electronic control unit,ECU)数据,开发发动机故障语言识别诊断装置,进行试验验证。结果表明:该装置可完成语音指令识别、诊断报文收发、诊断故障判定、诊断结果播报等闭环功能,同时可对物理层电压级别、车辆关键参数、发动机故障系统状态进行检测,检测准确率为100%。该装置避免了传统发动机故障诊断仪的复杂操作,为发动机故障诊断装置开发提供参考。
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CNG发动机排气门-座圈磨损机理分析与改进
作者:李加旺,张志福,田身军,李德银
摘要:为解决某压缩天然气(compressed natural gas, CNG)发动机排气门-座圈异常磨损失效的问题,通过分析座圈磨损机理,确定座圈材料的屈服强度、座圈表面接触应力、有效表面膜和表面温度为影响CNG发动机排气门-座圈磨损特征的关键因素。提出优化座圈材料、降低座圈表面法向载荷的接触应力、降低排气门-座圈摩擦副的表面温度及保证座圈有效表面膜的生成等优化方案。对优化方案进行台架和整车试验验证,结果表明优化后座圈最大磨损量由...
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大功率艇用发动机振动分析及优化
作者:邰强娟,赵珍珍,柳海涛
摘要:针对某大功率艇用发动机试验中出现增压器压端波纹管断裂现象,利用AVL_PU软件建立整机仿真模型,并进行仿真计算与振动试验对比分析。结果表明:模型一阶仿真计算与振动试验测试结果一致,误差在10%以内;断裂点x、y方向最大振动速度超出限值为20 mm/s的规定,是断裂的主要原因。通过增加飞轮壳厚度及支撑加强筋,提高增压器支撑结构刚度,优化后的发动机断裂点仿真计算和振动试验的最大振动速度均低于限值,满足设计要求。
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悬置动力总成合成质心加速度载荷谱测试及分析
作者:张晓辉,丁保安,曾超,王景新,刘伦伦,段良坤
摘要:为快速准确地开发发动机动力总成悬置系统,以发动机4点悬置布置方式为例,对原地怠速、原地升速、路试一挡急加速、路试二挡急加速4种常见工况进行加速度时域、频域及300 Hz滤波分析,并与动力总成合成质心加速度道路载荷谱计算结果对比。结果表明:质心加速度受低频影响较大,不同悬置方式平均载荷比约为40%,该方法可有效用于采集发动机质心加速度,对发动机信号采样、滤波及有限元载荷的提取分析有一定的参考意义。
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船用柴油机振动水平评级测试分析
作者:许春晓,徐传燕,陈美宏,李光胜
摘要:为了评定某型号船用柴油机的振动水平和振动烈度,结合我国船舶行业中船用柴油机振动评级和评价标准,以某船用柴油发动机缸体为研究对象,基于振动测试试验分析发动机振动水平,评定其振动烈度级,研究不同工况下台架振动烈度;通过测试确定柴油机振动烈度等级和频率分布特性,分析柴油机缸体振动随转速、负荷的变化规律。试验结果表明:振动加速度随转速的升高而增大,最大振动加速度出现在发动机空载工况、转速为700 r/min时的...
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发动机电磁离合水泵对整车经济性的影响
作者:孟庆江,徐京莉,刘海朋,张文通,马海川,胡清
摘要:为提高发动机燃油经济性,通过试验研究发动机电磁离合水泵在不同工况(城市工况、国道工况、高速工况)下对整车油耗的影响。试验结果表明:电磁离合水泵在全转状态下与普通水泵功耗基本一致,无节油效果;在电控状态下可有效降低整车油耗水平,综合节油率约为1.12%;在国道工况节油效果最好,在高速工况节油效果次之,在市区工况下基本没有节油效果。本文可为电磁离合水泵的改进和推广应用提供参考。
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压缩余隙对发动机性能的影响
作者:杨海龙,辛欣,杨永春,刘斌,刘阳,刘波
摘要:为确定某柴油发动机压缩余隙设计范围,进行尺寸链公差分析、燃烧仿真分析、台架试验验证。通过尺寸链公差得出压缩余隙设计范围为1.08~1.32 mm;燃烧仿真分析结果表明,压缩余隙为0.8~1.4 mm,NOx排放、483烟度及燃油消耗率变化满足性能一致性要求;台架试验验证结果表明,压缩余隙为0.96~1.26 mm,NOx排放、483烟度及燃油消耗率的变化满足性能一致性要求。综合分析,发动机压缩余隙设计范围为0.96~1.26 mm。
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不同工况下EGR率对发动机性能的影响
作者:韩立伟,史明杰,徐金辉,旷云龙
摘要:为研究不同工况下EGR率对发动机性能的影响,调整EGR阀开度、节气门开度和点火角,对某1.5 L自然吸气发动机进行台架试验,分析不同EGR率下发动机的泵气损失、爆震趋势、燃烧持续期。试验结果表明:在低负荷时,随着EGR率增加,泵气损失降低,燃烧持续期增加,EGR率为10%时,泵气损失和燃烧持续期达到平衡,比油耗最低;在中负荷时,随着EGR率增加,节气门接近全开时,泵气损失最低,比油耗最低;在外特性时,EGR率小幅度增加(由...
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发动机废气文丘里流量计回流结构应用分析
作者:安宁,姚旺,张晨,栾军山
摘要:为提高废气文丘里流量计测量精度和边界适应性,对比不同废气测量方式,分析文丘里流量计结构及测量原理,设计具有回流测量结构的文丘里流量计,通过发动机台架试验对比分析有、无回流结构的文丘里流量计的测量精度和边界适应性。结果表明:有回流结构的文丘里流量计测量精度高于无回流结构,无回流测量结构的文丘里管的修正脉谱最小标定因数为0.5,有回流测量结构的文丘里管的修正脉谱标定数系数为0.9~1.1;无回流结构的文丘里...
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排放检验机构柴油车尾气净化系统开发
作者:黄万友,孙悦,唐向臣,邹于建,崔江伟,于明进
摘要:为解决排放检验机构严重污染周围环境的问题,基于现行国六后处理技术路线,结合加热装置以及流量测量装置,以英飞凌XE164单片机为核心,设计一种排放检验机构柴油车尾气净化系统,根据净化目标确定尿素喷射量计算模型,进行实车试验,测试NOx和可见污染物的净化率。结果表明,设计的排放检验机构柴油车尾气净化系统可靠有效,对NOx及可见污染物的净化效果显著,NOx的净化率为80%,可见污染物的净化率为90%,有效解决了柴油车排...
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基于OBD监测的国六柴油机NOx排放方法研究
作者:陈栋栋,彭丽娟,高慎勇,李云华,孙晓宇
摘要:为实现国六柴油机NOx排放精准有效监测,依据柴油机国六排放标准对车载诊断系统(on board diagnostics,OBD)监测NOx排放的要求,提出一种以选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)转化效率为基础的监测与标定方法,结合某柴油机进行标定并验证SCR劣化件的报错情况与正常件的误报错余量。验证结果表明:该方法能够实时准确计算SCR转化效率;并及时有效判定NOx排放是否超OBD监测限值,符合国六标准对OBD监测NOx排放...
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车用柴油机SCR混合段结构优化设计
作者:方今朝,刘会猛,高超,董昕,张选国,李光义
摘要:为满足国六排放标准对NOx转换效率的要求,优化设计某车用柴油机的选择性催化还原(selective catalytic redution,SCR)混合段结构,仿真分析不同混合段结构的三维流场,比较流场速度均匀性和氨均匀性;按照国六车用柴油机排放控制要求的工况条件,进行发动机台架试验,测试尿素结晶和NOx转化效率。仿真和试验结果表明:SCR混合段增加混流板可显著提高气体流场速度均匀性和氨均匀性;优化后,带混流板2的SCR混合段结构抗结晶试...
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柴油机后处理系统材料腐蚀对催化剂性能的影响
作者:李俊普,陈宁,刘伟达,杨起
摘要:研究后处理系统材料腐蚀对催化剂性能的影响。以NOx转化效率为评价指标,通过对问题后处理系统样件进行台架性能复测、催化剂小样测试分析、电镜扫描和X射线能谱分析等,分析后处理系统材料腐蚀对催化剂性能的影响规律,并通过不锈钢材料性能分析和台架耐腐蚀测试进行材料优选。分析结果表明:沿气体流动方向的第一段A-SCR催化剂进气端和出气端NOx转化效率不一致,催化剂进气端面被铁蚀导致催化剂NOx转化效率下降;第二段B-SCR和...
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柴油机颗粒捕集器快速积灰试验研究
作者:董光雷,刘海滨,张俊龙,吕志华,贾德民
摘要:为了研究柴油机灰分积累过多对颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)压降的影响,采用提高机油耗、燃烧器快速积灰、模拟灰分、机油掺烧和进气管滴油5种不同快速积灰方式,测量DPF压降,与台架耐久试验及整车试验件对比分析。结果表明:提高机油耗的灰分分布和DPF压降与整车试验件最为近似,积灰时间缩短50%;燃烧器快速积灰方式压降小幅度高于整车试验件;模拟灰分在低灰载量时压降接近整车试验件,在高灰分量时压降略...
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密封锥角对针阀偶件密封面形变和应力的影响
作者:杨宏伟,杨显锋,陈晓欢,高怡,马梁,康彦红,李华乐,徐丹
摘要:以喷油器针阀偶件为研究对象,运用ANSYS分析软件建立针阀与针阀偶件的有限元模型,仿真分析针阀与针阀偶件的形变及等效应力、偶件在静态接触与碰撞状态下的等效应力,对比研究不同密封锥角对喷油器密封面磨损的影响。研究发现:密封锥面与压力室圆柱面交线处的形变和应力最大,不同密封锥角的针阀座最大形变基本相同,为1.443 3~1.444 0 μm;喷油嘴针阀偶件的密封锥角为60°时,针阀偶件的最大等效应力为285.02 MPa;密封锥角为...
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后喷对柴油机机油稀释的影响
作者:孙振宇,刘加超,胡晓艳,路庆振,于淼淼
摘要:利用三维仿真软件Fire建立柴油机燃烧、喷雾及机油稀释模型,分析远后喷、近后喷和喷油压力对机油稀释的影响。仿真结果表明:将1次远后喷拆分为2次,有利于降低喷雾贯穿距,减小机油稀释率;近后喷有利于提升缸内温度,加快燃油蒸发,降低机油稀释率;2次近后喷优于1次近后喷,近后喷时刻不宜超过上止点后曲轴转角60°;适当提升远后喷压力,有利于燃油雾化,降低机油稀释率。该研究可以为发动机台架标定提供参考。
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柴油机怠速进气量对燃烧噪声影响的试验研究
作者:姜智超,姜顺超,郑长亮,甄龙信
摘要:为了降低怠速工况下柴油机的燃烧噪声,针对怠速进气量(节气门开度)对柴油机燃烧噪声和整机1 m噪声的影响进行试验研究,分析节气门开度对缸压、压力升高率(简称压升率)、机体燃烧噪声、整机1 m平均噪声及转速波动的影响。结果表明:节气门开度减小时,缸压及压升率随之降低,特别是压升率降低较为明显,燃烧噪声和整机1 m噪声均明显降低;节气门开度低于5%时,柴油机的转速产生了明显的波动,导致怠速不稳定。
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大气湿度对天然气发动机性能的影响
作者:徐鹏,韩雨,潘永传,王永健
摘要:为解决大气湿度较大时天然气发动机车辆在运行过程中出现的功率不足、放炮、爆震等问题,提出一种基于大气湿度的模糊控制方法,设计空气充量、废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)率以及点火角的修正模型,基于模糊控制方法,建立增压压力、EGR率及点火角的控制模型;使用MATLAB/Simulink软件模拟仿真大气湿度对天然气发动机性能的影响,并利用发动机台架试验进行验证。结果表明:仿真模型计算得到的发动机输出功率、失...