单缸四冲程柴油机最大充气效率时对应转速的研究

在保证标定转速时ην不降低的前提下,降低最大ην时对应的转速,从气体振动角度出发,设计了具有一定实用价值的串、并联谐振进气系统,从而提高了最大扭矩点附近的ην,改善了低速时的燃油经济性。本文着重对面广量大的S195柴油机提出了具体的改进措施。     

柴油机每循环充气效率的研究

本文通过热线流速仪测得进气管内流速,利用特征线法计算高速四冲程单缸柴油机在稳定工况、加速工况、减速工况时各循环充气效率的变化.结果表明:在加速过程中,其充气效率比相应稳态转速时的充气效率要低.此外,本文还通过测量气缸压力和油管压力,研究了充气效率、供油量和平均指示压力之间的关系.     

小型高速单缸卧式柴油机的直喷式燃烧研究

将Ｓ１１００Ａ型柴油机的气缸直径从１００ｍｍ扩大到１０２ｍｍ，并且将其涡流式燃烧系统改为直喷式燃烧系统。在此基础上研制成功了１１０２型直喷式柴油机。实验结果表明，１１０２型直喷式柴油机比Ｓ１１００Ａ型涡流室式柴油机的性能指标有了较大幅度的提高。在标定工况下，输出功率从１１ＫＷ提高到１２．５ＫＷ，转速从２２００ｒ／ｍｉｎ提高到２３００ｒ／ｍｉｎ，燃油消耗率从２５３ｇ／（ｋＷ．ｈ）降低到２３４ｇ／（ｋ     

电控单缸柴油机燃烧室设计与实验研究

为了满足发动机动力性、经济性和排放的要求,设计与进气系统和燃油喷射系统相匹配的燃烧室构型至关重要。采用数值模拟和实验验证相结合的方法,对电控单缸柴油机的燃烧室进行设计和优化。参考基准机型的主要结构参数,完成燃烧室结构设计,采用Euler-Lagrange联合仿真法对发动机标定点和扭矩点的性能进行计算,并与实验结果对比;对燃烧室结构进行参数化建模,研究标定点和扭矩点工况下燃烧室缩口比、燃烧室深度、燃烧室内径3个关键结构参数对发动机耗油率和排放的影响。结果表明:EulerLagrange联合仿真法满足燃烧室设计要求;在进气系统和燃油喷射系统确定的情况下,燃烧室的3个关键结构参数对发动机性能有显著影响。     

变压涡轮增压高速四冲程柴油机的废气能量传递系数

本文研究变压涡轮增压高速四冲程柴油机废气能量的组成和传递效率。论述了由试验中测录的气缸低压示功图,排气管压力波图以及其他热力参数计算出废气能量传递系数值的方法。按上述方法计算了一台涡轮增压高速四冲程柴油机的大量试验结果,获得了关于四冲程柴油机可供利用的废气能量组成百分比、废气能量传递系数的定量数据以及它们随发动机运转工况的变化曲线,从而导出若干有用的结论。     

研究四冲程柴油机燃烧的新装置

为了研究四冲程柴油机的燃烧,设计和制造了一个新的试验装置,它是由一台正常的多缸柴油机改装而成,本试验装置能够象“急速压燃装置”一样只作单循环试验。本装置的气缸头由有机玻璃制成,通过它可以看到气缸中的燃烧的全景。试验装置上的进、排气系统,射油系统及控制系统都是专门设计的。在试验研究中活塞的运动规律及气缸中的热状态等与实际发动机完全一样,因此得到的实验结果将非常精确地显示出四冲程柴油机气缸中的燃烧现象。     

进、排气阻力对高速四冲程柴油机工作过程的影响

本文全面探讨进、排气阻力对高速柴油机工作过程的影响,通过对燃烧过程、泵气损失、机械损失、(火用)损失等的计算分析,阐明了进、排气阻力对高速柴油机性能影响有明显差别的原因。     

柴油机工作过程的数值计算

在给出柴油机工作过程数学模型和性能参数计算公式的基础上,利用数值计算方法得出了SC165F柴油机气缸内工质压力P_1,温度T,放热率dQ_b/dp、传热率dQ_w/d_cp与曲轴转角的变化关系和性能指标参数值,为进一步提高柴油机性能指明了方向。     

柴油机热力计算的数值方法

本文论述柴油机热力计算数值方法的理论基础,导出了热力计算的基本微分方程;引进了瞬时过量空气系数和纯残余废气系数的概念,并证明在均匀混合的前提下,进气期间的瞬时过量空气系数的微分方程是可以积分的,从而减少热力计算所需微分方程的个数。此外,采用G.Woschni等人关于当量燃烧曲线的概念,指出可以由单缸试验所测得的功率,比油耗和最高燃烧压力的数值,运用求解非线性代数方程组的一般方法来优选当量燃烧曲线,使热力计算更接近于实际情况。     

扫气箱喷水加湿改善船用四冲程柴油机排放性能的实验研究

采用扫气箱喷水加湿进气是控制柴油机NOx排放的较为简便的方法，对柴油机本身不用任何改动即可实施。实施证明该方法能够使柴油机NOx排放降低13％以上。而且，对柴油机其他排放特性不会产生不良影响，该方法可以作为对控制现有柴油机NOx排放的一种选择方案。     

卧式单缸柴油机新结构设计的方法和验证

介绍了具有高强化指标的小功率柴油机主要零部件，即气缸盖、机体、气缸套和活塞环结构设计的新方法，并给出实例加以验证。     

复合驱动及燃气驱动在高速大功率四冲程柴油机中的发展前途

作者针对高速大功率四冲程柴油机的远景发展,探讨采用复合驱动或燃气驱动以进一步提高功率和经济性的途径。文章从理论示功图中证明了采用复合驱动或燃气驱动较之涡轮增压更为优越。进行了大量计算后表明,简单的提高柴油机背压,复合驱动或燃气驱动并不能提高高速柴油机的功率或经济性。分析了影响功率及经济性提高的各种因素后,本文提出了复合驱动高压扫气;燃气驱动高压扫气,以及旁通空气二次压缩回热补燃二种方案。计算表明,这二种方案在不同程度上均可提高功率及经济性。附录中给出了详细的计算方法。     

小型单缸柴油机曲轴的结构设计

现代小型单缸柴油机不断朝着高速,强化、轻巧方向发展,以适应于工农业生产的各种不同用途. 曲轴——俗称为发动机的脊梁骨,它对发动机的工作可靠性、寿命、重量、长度和成本等均有决定性的影响. 可靠性、寿命和重量、成本是一对矛盾。过去,往往只注意了发动机的可靠性、耐久性而忽视了发动机的重量和成本,特别     

卧式单缸柴油机新结构设计的方法和验证

介绍了具有高强化指标的小功率柴油机主要零部件，即气缸盖、机体、气缸套和活塞环结构设计的新方法，并给出实例加以验证。     

高速列车横风气动力数值计算研究

采用雷诺平均的方法对高速列车横风稳定性进行了数值模拟,重点研究了列车在侧偏角为8.77°下的横风特性。研究对象为高速列车的风洞缩比模型,将数值计算结果与实验值进行了对比。鉴于当前各类软件针对复杂列车车体横风稳定性的计算仍然不成熟,首先进行了三类商用软件的数值计算比较,分析了不同软件计算结果的精度差异。针对复杂列车外形的网格划分也是数值计算中的重要组成部分,针对两套列车网格进行了分析,研究了网格对计算精度的影响。在与实验值拟合最好结果的基础上,还着重研究了列车在横风作用下的气动特性。背风侧上下侧面拐角位置的流动分离是横风效应的最明显特征,由于流动分离而产生的涡系沿着列车背风侧向下游延伸,并且其强度也不断增强。本文还从气动力角度对横风特性展开了研究。横风条件下列车气动力与无横风相比有较大差异,对列车不同部位的气动力及其组成等进行了分析。     

板翅式冷板表面温度分布的数值计算和实验研究

提出了一种新的冷板简化数学模型,把翅片折合成导热系数为各向异性的等效厚度层实芯板,将冷板与空气的对流换热作为等效层的穗态导热问题,计算了表面热源非均匀条件下冷板的温度分布．对2种飞机环控系统电子设备冷却用冷板进行了实验研究,测量了不同雷诺数、不同热源分布情况下冷板的表面温度分布．结果表明,数值计算结果与实验结果的最大误差小于8％．模型大大简化了数值计算,并能有效地预测电子元件安装部位的板面温度,这为评价冷板性能、优化冷板设计方案提供了一种有效的分析手段．     

农用单缸柴油机排气消声器流场特性研究

针对农用单缸柴油机的排气消声器,以有限体积法计算其内流场模型得到速度、压力分布规律。结果表明:湍流现象与气流速度变化的程度和气流速度有很密切的关系;进气管处较易产生高压区域,对应的压力变化较大。结合消声器的结构特点设计不同(隔板穿孔率T、椭圆长短轴比N及长径比L/D)进行流场特性探讨:各方案均在进气管与隔板之间腔体产生一低流速区。隔板穿孔率改变引起的压力损失较长短轴比和长径比变化的压力损失大,表明若改变原消声器某一结构因子参数而不引起整体尺寸变化时,消声器的压力损失变化值越小,反之越大。     

单缸柴油机可变配气相位技术研究

本文进行了单缸柴油机可变配气相位技术研究。首先分析了配气相位对发动机性能的影响及可变配气相位技术分类;在一数字单缸机上设计调整了可变配气相位机构,进行了可变配气相位控制系统设计和可变相位调节策略设计,并利用DEWETRON燃烧分析系统进行了可变配气相位相同的压力测试试验,试验结果表明,对于测试样机,在800～1000r/min的转速范围,进气门开启提前角为-10°CA时充气效率最高。     

柴油机进气过程中瞬时参数与充气系数的计算

本文对非增压单缸四冲程柴油机进气过程中的瞬时参数值和气缸充气系数进行了电子计算机模拟计算,得出这些瞬时参数伍与充气系数之间的相互变化关系。这对于研究柴油机进气过程的品质,寻求进气系统主要结构参数的最佳配合具有一定的指导意义。通过对170F柴油机的电算瞬时参数值而得到的充气系数值与实验测得的数值基本吻合。     

多缸汽油机充气效率和进气均匀性研究

利用所建立的进气模型,对多缸汽油机的进气特性进行了数值计算和分析,结果表明所采用的计算方法和计算程序具有较高的精度。文中还对多缸汽油机的进气不均匀性和不均匀偏差作了研究。