双活塞转子内燃机结构设计与特性分析

为提高发动机的热效率和功重比,同时降低振动和噪声,针对转子内燃机的结构特点,利用"互相追赶式双活塞转子"和"卵形齿轮双路归一传动输出"结构设计方法设计双活塞转子内燃机,并进行了热功转换计算和结构分析。结果表明,与曲轴连杆式内燃机相比,在相同气缸排量和输出转速条件下,双活塞转子内燃机可以明显降低油耗,功重比倍增;同时,双活塞转子内燃机还具有运行噪音低、可靠性强以及动力输出平稳等特点,具有广阔的军用和民用前景。     

基于耦合动力学的直线氢内燃机工作特性研究

根据活塞动力学方程和热力学方程,建立了直线氢内燃机零维数值计算模型,获得了直线氢内燃机活塞运动学特点.通过耦合零维动力学模型和燃烧室动网格模型,建立了直线氢内燃机燃烧过程CFD模型,对比传统氢内燃机和直线汽油发动机,分析了直线氢内燃机工作过程性能状况.仿真计算结果表明:与传统氢内燃机相比,直线氢内燃机燃烧持续期较长,最高燃烧压力和平均温度均较小,这有利于控制NO排放,但燃烧等容放热量较少,后燃较严重,指示效率较低;相对于直线汽油机,直线氢内燃机燃烧过程火焰传播速度快,燃烧持续期较短,指示效率较高.     

旋转对置活塞发动机运动学特性研究

高功率密度发动机是未来内燃机的发展趋势.旋转对置活塞发动机结构简单,做功频率是传统往复式活塞发动机的两倍,可以显著提高发动机的理论功率密度,是小型无人机、混合动力系统的理想动力源.文中通过建立数学模型,探究了旋转对置活塞发动机的结构参数对活塞运动规律、气缸容积变化规律和压缩比的影响,分析了相邻活塞运动碰撞的边界条件.研究结果表明,活塞线速度对椭圆齿轮节曲线偏心率的变化最为敏感,当线速度大于平均值时,线速度与偏心率成正比,线速度小于平均值时则成反比;偏心率的增大可以减小气缸的余隙容积,且使下止点对应的气缸容积增大,进而调节发动机的压缩比;活塞端面夹角增大可以减小气缸的余隙容积;偏心率和活塞端面夹角在±10%的范围内变化时,压缩比相应的变化范围分别为5.62～12.04和5.01～23.45,当偏心率过大时将导致相邻活塞发生碰撞.     

内燃机活塞温度場热电比拟試驗

本文引进内燃机活塞温度场热电比拟试验的结果。活塞系内燃机的主要零件之一,由于它经常地处于受热状态,可能引起过热或甚至损坏。在新设计内燃机活塞时,如果能得到活塞温度场的资料,那末可以改进活塞的结构,或者采取适当的冷却方法。因此内燃机活塞温度场的研究具有很大的实际意义。本文除简单地介绍电解池武热电比拟的基本原理外,并对试验的经过及结果作较详细的叙述。     

大电流脉冲恒流源系统设计

研究了发动机点火工作中需要的大电流脉冲恒流源系统的设计与实现.系统应用PID控制算法,通过大功率半导体器件,实现了脉冲电流上升时间小于200 μs、脉宽50 ms～150 ms可调[3]、电流0 A-12 A连续可调,可连接0.5 Ω-4 Ω小负载的脉冲恒流源系统.传统恒流源系统提供的电流一般情况下小于12 A.或者电流不是连续可调、或者电流上升时间不满足要求,或者连接的负载过大,都不能满足本系统关于发动机点火要求.与传统恒流源系统相比,本系统具有上升时间短、脉宽可调、电流连续可调、负载小、可靠稳定、可控性好、结构简单等特点.     

JZ211B汽油转子发动机

浙江省汽车运输公司金华修配厂,在浙江大学、交通部公路科学研究所的帮助下,研制成功JZ211B汽油转子发动机,并于最近由交通部主持在金华通过了鉴定。转子发动机是近二十年发展起来的新型的内燃机,它与传统的往复活塞式发动机相比较,具有体积小、重量轻、结构简单、制     

基于ADAMS的发动机新型动力输出机构的仿真

目的研究基于曲柄摆杆机构的发动机动力输出机构,改善传统发动机活塞与气缸的受力状况,提高动力传递效率.方法利用Pro/E三维建模软件构建曲柄摆杆机构发动机的三维实体模型,将其导入到动力学分析软件ADAMS中进行运动学及动力学仿真分析,得到主轴扭矩、连杆摆角、活塞对气缸的侧压力等参数并与传统曲柄连杆发动机对应参数相比较.结果完成了ADAMS的仿真分析,获得了一些仿真数据.结果表明发动机采用曲柄摆杆机构具有可行性,其摆杆摆角在0~0.97°范围内,远小于传统曲轴连杆发动机的相应值.同等燃气压力条件下其气缸侧压力约为传统发动机相应值的1/20.结论通过仿真分析验证,曲柄摆杆作为动力输出机构能够满足发动机工作循环要求,活塞与气缸受力状况比传统发动机有显著的改善,对延长活塞和气缸的工作期限及简化发动机结构均有重要意义.     

球型发动机

据日本[《日刊工业新闻》1973年8月27日3页]报道。澳大利亚一科技人员最近发明了一种球型发动机。这种发动机具有运转效果好、噪声低的特点,其寿命相当于现用内燃机的两倍,而重量仅有它的一半。这种球型发动机在设计上的特点是球体部分位于震动工作部分。球体的园周部分安装有七个活塞,活塞的一侧与球体的圆周相一致。当燃料在各汽缸中连续点火时,各活     

内燃机工况对气缸敲击振动的影响探究

为了更深入地了解内燃机工况与敲缸振动的关系,通过建立数学模型和仿真计算验证了内燃机气缸敲击振动峰峰值与发动机转速的非线性关系及与发动机负载的线性关系。内燃机扭矩平衡方程包含了发动机转速、负载和动力扭矩等信息,通过动力扭矩与活塞所受侧推力之间的几何关系将活塞径向加速度引入扭矩平衡方程,以活塞径向加速度在燃烧膨胀冲程上止点处的冲击信号峰峰值来表征敲缸振动的剧烈程度,整理后的数学模型显示加速度振动与内燃机转速为非线性关系、与负载为线性关系,经AVL-EXCITE仿真计算验证了数学模型的正确性。研究结果可以帮助在线监测系统和故障诊断人员根据敲缸振动对转速和负载的敏感性判断是否发生敲缸,为敲缸故障预警提供参考依据。     

自由活塞内燃发电机活塞环摩擦特性研究

为验证自由活塞内燃发电机摩擦损失小的潜在优势,建立了活塞环混合润滑模型.通过数值求解,分别获得了同缸径的曲轴式内燃机和自由活塞内燃发电机的活塞环与缸套间的油膜厚度、摩擦力和摩擦功率.对比分析表明,两者的活塞环油膜厚度相近,平均摩擦功率近似相等.自由活塞的活塞环摩擦力峰值较大,持续时间较短.如果考虑凸轮、曲轴等其他部件的摩擦损耗,则在总机械摩擦损失方面,自由活塞内燃发电机相比曲轴式内燃机具有显著优势.     

195S型柴油机活塞的加工质量分析——计算工序间的尺寸及加工余量

活塞是内燃机中一个很重要的另件。它承受发动机汽缸内气体的压力,并将压力经过活塞和连杆传给曲轴,驱使机器运转。活塞工作的主要特点:在高温高压下,作长期连续变负荷的往复运动。因此,活塞必须具有高的强度、导热性、轻的质量和高的精度等,使活塞既有良好的工作性能,又有很长的工作寿命。活塞的主要表面进行加工时,其尺寸精度、几何形状精度、相对位置精度和表面光洁度都应满足产品图纸的技术条件要求。     

新型双活塞转子发动机的结构分析

引言双活塞转子发动机是一种新型的转子发动机,在国内外都在试制中。其结构既不同于传统的活塞式发动机,也有别于三角活塞式旋转发动机。它具有体积小,重量轻,升功率大,结构简单,运动件少等优点;而且运动件都是旋转的,所以运转非常平稳,不存在高速振动问题。完全适合于用作中小型高速汽油机和柴油机,适合我国工业、农业和国防现代化的需要。我们研制双活塞转子发动机的目的,首先是验证发动机的结构原理,并进而验证其性     

活塞发动机热平衡理论中的错误

现有活塞发动机热平衡理论中缺少直线-旋转运动中的转化热量损失。利用内燃机动力学扭矩公式,初步计算转化损失。转化后的活塞发动机械效率较现有机械效率低得多,表明直接旋转发动机对热效率的进一步提高具有很大潜力。     

内燃机仿生孔型活塞热-结构耦合特性分析

 将凹坑型结构优化变形应用于内燃机活塞-缸套摩擦副中,研究了仿生孔型活塞的热-结构耦合特性。以XL-2V 型发动机活塞为试验母体,根据标准活塞的受力分布,运用正交试验法建立了9 种仿生孔型活塞试验模型,应用传热分析第3 类边界条件和最大侧压力,对其进行了热-结构耦合有限元分析。结果表明,9 种仿生孔型活塞模型的裙部最大变形（D_max）和裙部径向变形范围（U_{x max}-U_{x min}）均小于标准活塞,其中综合性能最优的1^#仿生活塞裙部的仿生孔为凹坑型,孔径相对最小（d₁~d₄分别为1、1.5、2、2.5 mm）,且均匀分布（间距1.2°）;小孔径、均匀分布的凹坑型仿生孔使活塞表面润滑油膜更均匀,同时使裙部应力卸载,从而可以有效地减少摩擦磨损,降低机械损耗,提高刚度,延长使用寿命。     

柴油引燃直线氢内燃机稀薄燃烧特性研究

直线氢内燃机特殊的自由活塞运动导致了较低的燃烧反应速率和放热等容程度。为减少燃烧时间损失,提高能量利用效率,在一台直线氢内燃机中尝试应用了引燃稀薄燃烧技术。首先通过原理试验验证了引燃稀薄燃烧技术的可行性,然后采用一种耦合活塞运动的迭代计算方法对柴油引燃直线氢燃料内燃机燃烧性能和运行特点进行了模拟研究。结果表明:采用引燃燃烧技术,有助于提高直线氢内燃机的燃烧速度,减小放热时间损失,增加指示效率。相对于传统点燃燃烧,引燃技术能够提高直线氢内燃机活塞往复运动频率和压缩比,增加直线氢内燃机输出功率,但是引燃燃烧会轻微加重直线氢内燃机的NOx污染物排放。     

基于CATIA的直蚌线发动机研究

直蚌线发动机是一种新型发动机,相比于传统发动机有很多优势,但目前由于技术相对不够成熟,尚未被广泛地应用。文章结合传统内燃机的相关知识,对直蚌线发动机的结构和运动原理进行了研究,并通过CATIA做出直蚌线发动机三维运动视图,实现了直蚌线发动机的运动仿真。     

涡轴8F发动机喘振故障浅析

涡轴8系列发动机为自由涡轮式的涡轮轴发动机,具有性能比较先进,尺寸小,重量轻,结构简单,工作可靠,使用维护方便的特点。发动机的压气机由一级跨音轴流压气机和一级超音离心压气机组成的混合式压气机,具有结构简单、重量轻、增压比高、性能平稳的特点。本文根据发动机的压气机工作原理分析喘振的原因并提出维护建议及防止喘振的措施。     

高速往复式内燃机平衡轴设计分析

往复式内燃机由于其结构特点在高速运转时存在不平衡往复惯性力及力矩 ,引起发动机产生较大振动及噪声 用平衡轴平衡高速往复式内燃机不平衡往复惯性力及力矩可显著降低发动机振动及噪声 本文分析了低质量平衡轴的设计原则及结构参数和安装对平衡轴系统误差的影响 通过计算 ,着重讨论了在平衡同样的往复惯性力前提下 ,扇形平衡轴的主要结构参数旋转半径、宽度和夹角对平衡轴质量的影响     

曲轴扭转振动导致的内燃机噪声

为了进一步探讨内燃机噪声与曲轴扭转振动的关系，在对活塞、曲柄、连杆机构的动力学和试验研究的基础上，探讨了曲轴扭转振动共振时，将导致部件的相互作用加剧，增大结构的噪声，还指出，当曲轴有扭转共振时，扭振减振器可有效地降低噪声，通过对发动机机体的动态设计，使机体有合理的振型和固有频率，以及优化活塞与缸套的配合是降低曲轴振动与机体辐射噪声的重要措施。     

铝合金活塞材料的研发与应用进展

活塞作为汽车发动机中传递能量的一个非常重要的构件,对其材料具有特殊的要求：密度小、质量轻、热传导性好、热膨胀系数小;并要求具有足够的耐高温、耐磨和耐蚀性能及尺寸稳定性好的特性．在传统的铸造铝硅活塞合金的成分优化和处理工艺的研究还没有大突破的情况下,科研工作者已经在寻求新的途径提高铸造铝合金的极限强度．通过采用基体增强和新型活塞成型工艺,显著提高了活塞的性能．随着汽车发动机向高速化、大功率方向的发展,新型铸造铝合金活塞复合材料及短周期的压力成型技术的开发应用都将成为一个发展趋势．