遗传算法在内燃机凸轮优化设计中的应用

引入一种基于自然选择和自然遗传学机理的全局搜索算法———遗传算法 ,并对基于遗传算法的优化过程进行了全面和简要的说明 ,同时根据内燃机凸轮优化设计的特点和难点 ,提出了基于遗传算法的凸轮优化设计方法 ,对遗传算法用于内燃机中的可能性进行了研究 .数值计算实例表明 :遗传算法用于内燃机的凸轮优化设计可获得比较满意的参数优化设计结果 ;与传统的优化方法相比 ,遗传算法具有一定的优越性     

内燃机配气凸轮形线设计参数的最佳组合

本文提出了复合三型凸轮形线,并导出了计算方程式,以复摆三型凸轮形线为例,对内燃机配气凸轮形线设计参数的最佳组合进行了分析和比较。作者以这种方法选取三种凸轮(复摆三型凸轮、多项动力凸轮、组合直线凸轮),并进行了试制和试验。试验结果表明:新凸轮的充气系数有所提高,扭矩有所增大,油耗下降了5～10克/马力小时。     

发动机变型双曲函数配气凸轮研究

在分析现有内燃机配气凸轮型线不足的基础上,为适应现代中小型内燃机向高速化、高性能(高功率、低油耗、低噪声、低振动、低排污)与高寿命发展的需要,创造了n阶导数连续、自变量为内燃机主要结构参数及运转参数、计算简便的变型双曲函数凸轮型线方程.研制的内燃机变型双曲函数配气凸轮,具有高速性好、丰满系数大、振动与噪声小、工作平稳的突出特点.应用表明,提高了柴油机的动力性、经济性,降低了振动、噪声与排气污染物.     

遗传算法在内燃机凸轮优化设计中的应用

引入一种基于自然选择和自然这机理的全局搜索算法－遗传算法,并对基于遗传算法的优化过程进行了全面和简要的说明,同时根据内燃机凸轮优化设计的特点和难点,提出了基于遗传算法的凸轮优化设计方法,对遗传算法对用于内燃机中的可能性进行了研究,数值计算实例表明：遗传算法用于内燃机凸轮优化设计中获得比较满意的参数优化设计结果;与传统的优化方法相比,遗传算法具有一定的优越性。     

中冷器布置对内燃机冷却系统性能影响的试验研究

为了解决增压内燃机中冷器和散热器布置匹配问题,研究中冷器和散热器不同布置形式的散热特点及对内燃机冷却系统性能的影响.利用风洞试验和内燃机冷却性能台架试验,结合中冷器中不同的流动介质,针对不同的布置形式进行研究.试验结果表明:布置形式不同,对各自散热效率、热分布、模块整体风阻等的影响较大;风冷式传导介质,串联式风阻较并联式大,并联式散热效率优于串联式,但串联式热分布更均匀;水冷式传导介质,两种形式各方面差异较小.在实际设计中,根据内燃机中冷器不同的冷却介质、整体空间等选择最优的布置形式.     

内燃机配气凸轮的优化设计

在强调配气凸轮设计在内燃机中的重要作用基础上，综述了该领域的技术发展、现状及展望，并结合常用的函数凸轮，论述了内燃机配气凸轮的优化设计方法。     

凸轮-挺柱摩擦副涂层的性能分析

凸轮-挺柱摩擦副的摩擦磨损对发动机性能具有重要影响。为了研究不同涂层下凸轮-挺柱摩擦副的摩擦磨损,分别针对WC(碳化钨)耐磨涂层、Ni Cr-Cr3C2减摩涂层及不添加涂层3种情况进行摩擦学性能试验。在相同涂层情况下,对具有不同形貌的样件进行磨损试验,得到摩擦系数、磨损质量以及磨损比重等试验曲线和数据。在分析试验数据的基础上,确定凸轮-挺柱摩擦副采用Ni Cr-Cr3C2涂层后,其使用寿命得到提高,并且表面粗糙度大,可起到改善摩擦特性的作用。     

配气凸轮的概率设计初探

使用概率法对内燃机配气凸轮进行设计和分析，计算平面挺拉升程、速度和加速度的公差变化规律，讨论加工精度对凸轮型线的影响．     

氢内燃机及整车性能试验研究

为探索氢燃料应用于内燃机及车辆的各项性能,在一款2.0 L汽油机的基础上,重新设计发动机各系统及部件,研制出氢内燃机和样车,并进行了台架和整车试验.试验结果显示:氢内燃机功率和扭矩比同排量汽油机均下降40%左右,但最高指示热效率和有效热效率分别可达到40.4%和35.0%,NOx排放主要受混合气当量燃空比的影响.氢内燃机及整车各系统工作正常,动力性能也满足开发要求.氢内燃机汽车CO和HC排放显著降低,NOx排放仅为0.057 g/km,比国Ⅳ标准低了28.75%,具有良好的排放性能.     

配气凸轮的概率设计初探

使用概率法对内燃机配气凸轮进行设计和分析，计算平面挺柱升程，速度和加速度的公差变化规律，讨论加工精度对凸轮型线的影响。．     

汽油机凸轮型线改进设计

应用配气机构模拟计算软件AVL-TYCON对国内某四缸汽油机配气机构进行运动学、动力学分析.结果显示,原机配气机构存在的进、排气门升程丰满系数较低,进排气凸轮与挺柱间的最大接触应力大等不足.本文根据其不足之处,通过重新设计进、排气凸轮型线,解决了原机配气机构存在的问题,提高了配气机构的可靠性和寿命,而且提高了充气效率和发动机整机性能.     

配气阀结构参数对活塞凸轮发动机性能的影响

为了研究配气阀结构参数对活塞凸轮发动机性能的影响,使用瞬态分析方法建立了发动机缸内热力过程的数学模型,并通过计算机仿真分析了各配气阀结构参数对发动机性能的影响。研究结果表明,配气机构的气道孔直径大于某一定值后,其对凸轮活塞发动机耗量和指示功率影响较小;在保证功率的前提下,减小进气角可以提高发动机的经济性;选择使活塞在回行开始时缸内压力降到背压值的预排气角,可以提高发动机的动力性;最佳的压缩角、预进气角可以通过本文的计算模型从多种方案中优选得到。     

4190ZLC-2柴油机燃油喷射系统参数匹配试验

基于4190ZLC-2船用中速柴油机电控化改造燃烧与性能测试平台,测取在额定工况下不同供油提前角柴油机的性能参数,分析供油提前角对柴油机运行性能的影响规律,并根据不同凸轮作用段在最佳供油提前角的对比选型,发现“14.6℃A”凸轮作用段具有较好的喷油特性。在柱塞直径、喷油提前角和凸轮作用段分别为14 mm、26℃A和14.6℃A时,测试与分析了喷孔直径变化对负荷特性和推进特性的影响。结果表明:综合性能最佳的喷孔直径为0.26 mm,其在满足经济性前提下的NOx排放较优,可为燃油喷射系统参数匹配提供理论依据和试验依据。     

基于积分法的轴对称拉深成形凸缘区应力、应变数值解

在平面应力、平面应变和等效应变与位置半径反比假设条件下,对轴对称拉深成形凸缘区的应力、应变的解析解进行比较.在平面应力假设条件下,给出了基于直接积分法的凸缘区应力、应变计算流程,简化了参数方程的求解过程,得到了考虑厚度变化的应力应变数值解.理论分析和有限元模拟结果表明,3 种假设条件下的径向应力数值解与有限元模拟结果都相差较小,平面应力假设条件下的应力、应变数值解与有限元仿真结果更接近.采用0.87mm 厚的ST16钢板进行了圆筒形件拉深成形实验,测量了凸缘区的应变,分析表明,平面应力假设条件下得到的应变数值解与实验结果更相符, 有限元仿真结果与实验结果接近且趋势-致.     

增压柴油机配气相位与凸轮型线的优化

针对某增压柴油机原机油耗高和配气机构存在的冲击、反跳问题,结合柴油机性能试验数据,建立了配气机构的运动学和动力学仿真模型以及工作过程仿真模型,计算优化了原机配气相位和凸轮型线。研究结果表明：通过优化配气相位和凸轮型线,在一定程度上提高了发动机在中高速下的动力性和经济性,改善了原机配气机构运动学与动力学特性,减缓了进、排气门开闭时的加速度冲击,消除了气门落座时的反跳现象。     

燃油系统主要参数对柴油机性能影响的试验研究

本文通过在1—40/46柴油机上的试验,研究和分析了喷油器燃油起喷压力和燃油凸轮工作区段对柴油机工作性能的影响,指出了燃油起喷压力的合理确定方法和燃油凸轮工作区段调整试验的必要性。     

495QBZL直喷式柴油机配气相位优化

针对495QBZL直喷式柴油机,提出了配气相位的优化方案。运用AVLBOOST软件,建立了柴油机工作过程模型。通过模拟仿真计算,对所得性能曲线进行了比较和分析,得出在额定功率和最大扭矩点转速下不同配气相位对柴油机扭矩、功率、油耗、充气效率及排温的影响规律,从而确定了柴油机的最佳配气相位。将优化结果应用于495QBZL直喷式柴油机进行试验测试,试验结果表明,优化后的配气相位使发动机的性能得到了有效改善。     

凸轮式三组元燃料配比器性能仿真研究

凸轮式三组元燃料配比器是某种热动力水下航行器推进系统的关键组件,其配比精度直接影响燃料的效率和动力系统的性能.因此其各项指标之间的关系,是三组元燃料配比器工作中的重要问题.通过对该型燃料配比器的性能仿真,得出该配比器转速、压差、流量和配比精度之间的关系,用以研究其在一定压差和流量范围内的工作性能.     

4D33增压中冷柴油机配气相位优化

针对某四缸直喷式增压中冷柴油机,运用AVL BOOST软件,建立了柴油机工作过程模型。通过模拟计算,对性能曲线进行了比较和分析。得出在不同转速下,不同配气相位对柴油机功率、排温及油耗的影响规律,确定了柴油机最佳配气相位。     

基于部分排气六冲程单缸柴油机的节能分析与机械功能实现

废气能量回收利用是国内外内燃机行业的研究热点之一。为了达到缸内回收废气内能的目的,设计了六冲程发动机的工作原理;以ZH1105W型四冲程单缸柴油机为设计基础与参考,以实现曲轴与凸轮轴转速比3∶1为目标,分别计算了进气凸轮的全包角、排气凸轮的全包角及排气凸轮两个凸起的相对相位角、异名凸轮相对相位角,凸轮轴正时齿轮的齿数、分度圆直径、齿顶高、齿根高、齿顶圆直径、齿根圆直径及基圆直径等参数;选择了正弦加速度曲线作为凸轮型线方程,选择6 mm与3 mm两种排气凸轮部分排气凸起最大升程以及ZH1105W型六冲程单缸柴油机进排气凸轮的设计图;绘制了凸轮轴的效果图。研究结果表明:凸轮轴机械设计可以实现六冲程发动机的工作原理。