多列式发动机的几个动力学问题

本文是作者通过科研及教学实践的体会,对多列式发动机的某些特点作了较为系统的分析.文中共包括三个问题.1.多列式发动机气缸布置方案的拟定:提出了如何很简便地确定气缸布置方案的方法,提出可以以发火间隔均匀作为设计的出发点.文中列出了图解法与几套公式组合,以便于设计的进行.2.多列式发动机的发火顺序:介绍了选择发火顺序时一般所考虑的因素,并对发动机发火顺序的规律作了介绍,以便于识别.3.多列式发动机的平衡性分析:文中以正转矢量与反转矢量作为平衡分析的出发点,分析了 V-型发动机与气缸夹角变化的关系及其平衡特性分析法,并引出了 V 型、X-型、星型发动机综合正转矢量及综合反转矢量的一般公式.一、引言二、多列式发动机气缸布置方案的拟定Ⅰ.概说Ⅱ.决定气缸布置的若干因素Ⅲ.满足发火间隔均匀的条件Ⅳ.多列式发动机气缸布置方案拟定的举例Ⅴ.星型风冷式发动机三、内燃机的发火顺序Ⅰ.发火顺序拟定时所需考虑的因素Ⅱ.发火顺序的排列四、多列式发动机平衡分析Ⅰ.概说Ⅱ.Ⅴ型发动机平衡分析Ⅲ.Ⅹ型发动机平衡分析Ⅳ.星型发动机平衡分析五、结束语     

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.     

内燃动力装置发动机在部分气缸运行下的扭转振动计算

本文对于内燃动力装置发动机在部分气缸运行下扭转振动的计算方法,系统地进行了分析和推导。此方法适用于各种发动机不同类型的部分气缸运行工况,并能用来分析发动机气缸负荷不均匀工况的扭振特性。     

便携式曲线显示汽车气缸检测仪的研制

本文在分析表式气缸压力表缺点的基础上，提出一种新式便携式气缸检测仪，它可以用曲线表示发动机各缸压力变化情况，用比较的方法检测发动机故障，使用方便，测试结果便于存档，能准确确定发动机故障．     

发动机起动的影响因素分析

前言：本文重点讨论影响发动机起动的四大因素,包括气缸压力、最低起动转速、供油、点火正时。介绍改善发动机冷起动的几种装置,提供了在汽车维修、保养、使用中要注意的事项,以供同仁参考。一、影响发动机起动的几个因素分析 (一)、气缸压力发动机正常起动应该保证气缸压力正常,气缸压力由压缩比、气缸的密封性两方面因素共同决定。     

采用离子电流法的发动机非正常燃烧诊断

为了在线获得发动机工作过程中气缸内的燃烧信息,并对发动机非正常燃烧进行诊断,在一台点燃式汽油机的气缸垫内对称布置8个离子电流测量电极,来采集发动机正常燃烧与爆震、失火时气缸内的离子电流信号,经分析比较给出了爆震和失火的诊断依据。结果显示:爆震时,气缸垫内4号测量电极测得的离子电流信号的峰值大于1μA,7号测量电极测得的离子电流信号提前出现且在上止点附近;失火时,5号、6号测量电极测得的离子电流很微弱,小于0.2μA,离子电流信号推迟出现且在上止点后30°~40°之间。该结果可为离子电流法获取点燃式及压燃式发动机气缸内不同位置的信息提供理论依据,且方法简单易行、获得燃烧信息全面,可为实现基于离子电流法的发动机电控系统开发提供实验基础。     

分形理论在汽车发动机振动信号分析中的应用

本文将分形理论应用到汽车发动机振动信号分析中,运用关联维原理和计算方法,对汽车发动机信号进行计算与分析。分析结果表明当气缸压缩压力超过许用值时,关联维数较正常时大,并且随着气缸压缩压力的增大,关联维数增大。由此,根据关联维数可以判断气缸的运行状态及故障类型。     

混合动力汽车发动机启停工况扭振自适应模糊控制

混合动力汽车(hybrid electric vehicle, HEV)发动机启停过程伴随的转矩脉动,易诱发车辆传动系扭振,导致车辆动力不平顺。为解决上述问题,提出并验证基于电磁阻尼自适应模糊控制的传动系扭振主动控制方法。建立行星混联式混合动力汽车发动机启停工况动力学仿真模型和发动机启停控制逻辑,提出发动机启停扭振自适应模糊控制策略,开展2种运行状态下发动机启停工况仿真,对比分析无控制和自适应模糊控制下传动系扭转振动响应曲线。结果表明,自适应模糊控制相比无控制状态：定置停车时发动机启动和停机工况扭振平均衰减率分别为23.8%和30.1%,车辆行进间发动机启动和停机工况扭振平均衰减率分别为12.1%和23.6%。该方法可有效衰减发动机启停工况传动系扭转振动,提升混合动力汽车发动机启停工况NVH(noise, vibration, and harshness)性能。     

瞬态转速分析及其在发动机气缸故障诊断中的应用

发动机气缸内的压力和气压产生的扭矩是一个非常重要但运行时很难得到的参数.为此,描述了一种通过测量和分析发动机的瞬态转速来监测气缸内的压力和压力扭矩的方法.在发动机模型和测量的瞬态转速信号的基础上,经过傅立叶变换和傅立叶逆变换,可得出发动机各缸的气压扭矩的波动波形.根据气压扭矩振动波形可监视发动机气缸内的工作状态和对故障气缸做出诊断.     

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.     

涉水发动机二次起动的分析

该文对涉水发动机二次起动进行探讨,通过活塞位移的分析和起动机能够克服气缸的压力进行理论分析和计算,并根据计算结果画出不同进水量情况下气缸压力与曲轴转角的关系图。根据实际的汽车涉水造成发动机损坏的案例分析,发动机的失效形式都是由于连杆不能承受过高的气缸压力而失稳,导致连杆弯曲或断裂。从而推论,涉水发动机进水后如果进行了二次起动,起动马达所产生的扭矩不足以造成连杆失稳,进而引起发动机缸体或其它零部件的损坏。     

基于试验-量纲分析法的气缸爬行判定式研究

为了获得包含使用压力、运动速度、负载等多个参数的气缸爬行判定式,设计不同工作参数进行气缸爬行试验,分析各个参数对爬行的影响程度,然后应用量纲分析,通过试验数据拟合以及线性、非线性回归分析,获得能够判别气缸在不同工况下是否出现爬行的判定式。为了验证判定式的有效性和通用性,用得出的判定式对拟合样本以外的试验数据进行预测。结果表明：判定式的计算值与试验值吻合较好,使用该判定式能够直接根据工况参数正确地预测气缸是否出现爬行现象。     

生物制气-柴油发动机放热规律的影响因素

采用气化炉热解气化各种农林废弃的生物质,产生可燃生物制气,作为以柴油引燃的双燃料发动机的主要燃料．双燃料发动机由一单缸、四冲程、水冷、直喷式柴油机改装而成,生物制气通过发动机进气管,在进气过程中被吸入气缸．实测生物制气-柴油双燃料发动机气缸压力,根据气缸压力计算放热规律并分析转速、负荷及供油提前角对它的影响．负荷增大时,双燃料发动机燃烧始点提前,最大燃烧放热率增高,最高燃烧温度升高,后燃加重;转速增大时,燃烧推迟;供油提前角增大时,最大放热率降低,对应相位提前,后燃减少．     

阻尼弹性扭振减振器的调谐计算

一、概述近年来由于发动机进一步强化,不断地提高转速及减轻运动部件的重量,解决曲轴系统扭转振动问题成为越来越重要的课题。对于交通运输用发动机解决扭振问题最有效方法之一是安装扭振减振器。阻尼弹性扭振减振器,理论上来说应该是最理想的减振器。这类减振器近年来有较大的发展,出现多种效果突出的结构型式,如橡胶硅油减振器,卷簧式减振器、板簧式减振器(盖斯林格减振器)等。这些减振器由于结构形式的不同,都有各自特殊的设计计算     

气缸压力监测下车用多缸发动机燃烧状况分析系统

为了提高车用多缸发动机的运行效率，在气缸压力监测条件下，采用Visual Basic 6．0软件研究开发了多缸车用发动机燃烧状况分析系统。通过对气缸压力监测信号的去噪声处理，该系统能实现气缸压力数据、上止点信号、曲轴转角信号的实时采集以及燃烧状况的分析与数据处理。结果表明，随着过量空气系数n的增加，四缸发动机火花塞附近混合气浓度最高，混合气浓度随离火花塞的距离的增大而降低，导致燃烧时间加长；当过量空气系数n增至1.386时，起燃时间提前，起燃后快速燃烧，但燃烧结束的时间延长。根据燃烧状况分析结果，对多缸车用发动机的气缸压力与排气温度进行调节，使车用发动机的输出功率得到明显提高。     

发动机瞬态转速与气压扭矩波形的研究

描述了一种通过柴油机曲轴瞬态转速的８测量和分析,获得发动机气缸内气压扭矩波动波形的方法．在发动机模型基础上,通过在时间域和频率域对曲轴扭转振动分析,经过傅立叶变换和逆变换,得到各缸的气压扭矩变化波形．气压扭矩波形可用来分析各缸对发动机轴上扭矩的出力大小,进而判断发动机气缸内的工作状态。     

单缸熄火时发动机曲轴系统扭振特性研究

利用系统矩阵法求解了发动机曲轴扭振系统的强迫振动特性,并对发动机单缸熄火时扭振系统的激励力矩进行了简谐分析.以某直列6缸发动机曲轴系统为例,分析比较了该系统在发动机正常发火和单缸熄火时额定转速下和工作转速范围内的扭振特性.结果表明,单缸熄火时,系统扭振以低谐次为主.扭转角位移显著加大,而附加扭转应力变化不明显.     

小议汽车发动机气缸体的维修技术

汽车发动机气缸体的气缸在磨损后,在修理过程中需要更换整个气缸体,从而造成维修成本过高。结合工作实践经验,论述了汽车发动机气缸体的维修技术目的在于有效延长发动机缸体的使用寿命,有效的降低了维修成本。     

点火和喷射正时对甲醇发动机冷起动特性的影响

在一台125mL的单缸电控喷射点燃式甲醇发动机上进行了冷起动瞬态工况着火特性的试验研究．基于循环控制研究了点火正时和喷射正时对甲醇发动机冷起动的着火特性和HC排放的影响．试验结果表明：点火正时和喷射正时对甲醇发动机的冷起动着火特性和HC排放均有显著影响;推迟点火从-20°（上止点前,下同）到10°,发动机的后燃逐渐增多,气缸压力逐渐降低,直至最后不能起动,甲醇发动机点火正时优化为-20°;喷射正时比点火正时对冷起动着火特性影响更显著,合理控制起动喷射正时,可保证混合气全部在受控的着火循环时进入气缸,实现“即喷即着”的理想着火,并提高发动机的着火可靠性;曲轴转角为471°上止点后）喷射甲醇比-35°喷射甲醇时的气缸最高燃烧压力提高了140％,HC排放降低了65％．     

内燃机轴系扭振／弯曲振动减振器的试验研究

通过试验研究了内燃机轴系的扭振／弯曲振动减振器的参数扭振特性及发动机整机振支 和影响，建立了此类减振 器的模型，并从理论上对试验结果进行了讨论与分析。