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空穴效应对连杆小头轴承润滑及动力学特性的影响
1
作者 毕玉华 段磊磊 +2 位作者 马雄 张国强 唐明超 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期47-56,共10页
将热弹流理论与活塞连杆组柔性多体动力学分析结合,利用AVL EXCITE软件建立连杆小头轴承润滑模型,并以油膜压力、轴心轨迹及润滑油填充率确定连杆小头轴承空穴位置,研究空穴效应对连杆小头轴承润滑及动力学特性产生的影响。结果表明,在... 将热弹流理论与活塞连杆组柔性多体动力学分析结合,利用AVL EXCITE软件建立连杆小头轴承润滑模型,并以油膜压力、轴心轨迹及润滑油填充率确定连杆小头轴承空穴位置,研究空穴效应对连杆小头轴承润滑及动力学特性产生的影响。结果表明,在发动机整个循环工况中连杆小头轴承一直存在空穴现象。考虑空穴后平均峰值油膜压力降低了6.5 MPa,平均油膜厚度降低了1.35μm,活塞销相对连杆小头轴承的速度及加速度分别增大了1.57μm/s和0.25μm/s^(2),连杆小头轴承润滑性能减弱,所受冲击增大。 展开更多
关键词 空穴效应 连杆小头轴承 润滑
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活塞冷却油腔两相流起振流态可视化试验
2
作者 邓晰文 王金昆 +1 位作者 雷基林 谢光义 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第10期50-54,共5页
为研究活塞冷却油腔内两相流流动特性,对液相起振流动过程进行了可视化详细分析,并研究了不同粘度溶液对起振流态的影响。试验结果表明:两相流起振现象发生时,液体运动表现为沿着左右壁面向顶面爬高,并在顶面填充产生一定宽度的液面,随... 为研究活塞冷却油腔内两相流流动特性,对液相起振流动过程进行了可视化详细分析,并研究了不同粘度溶液对起振流态的影响。试验结果表明:两相流起振现象发生时,液体运动表现为沿着左右壁面向顶面爬高,并在顶面填充产生一定宽度的液面,随后液体呈弧射状海啸波沿顶面而回落,并在回落完成后在底部液面产生少许气泡的过程。随着溶液粘度的增加,起振现象减弱,液体沿顶面填充的液面变窄,延伸距离缩短。转速超过94rpm时,运动能量逐渐使溶液分子间吸附力作用消失。随着溶液粘度的增加,流动发生时,流层之间摩擦阻力增大,流体分子紊乱的能力越困难,雷诺数越小;随着溶液粘度的减小,雷诺数受转速的影响就越大。 展开更多
关键词 活塞 冷却油腔 两相流 振荡 溶液粘度 流态分析
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喷油策略对高寒柴油机冷起动特性与环境适应性的影响 被引量：2
3
作者 杨朗建 雷基林 +3 位作者 王东方 王正江 刘康 孙亮 《农业工程学报》 北大核心 2025年第2期76-84,共9页
高原高寒环境下冷起动性能恶化是制约内燃动力装备环境适应性的关键问题之一。为探明高原不同环境温度下柴油机不同喷油策略的冷起动特性和环境适应性,该研究以一款缸内直喷高压共轨柴油机为研究对象,结合2000 m的海拔高度条件下搭建低... 高原高寒环境下冷起动性能恶化是制约内燃动力装备环境适应性的关键问题之一。为探明高原不同环境温度下柴油机不同喷油策略的冷起动特性和环境适应性,该研究以一款缸内直喷高压共轨柴油机为研究对象,结合2000 m的海拔高度条件下搭建低温环境试验舱和冷起动测试台架,进行高原高寒环境(最低温度−45℃)下3种喷油策略和不同喷油提前角的冷起动性能、环境适应性试验。结果表明:相较于单次喷射(single injection,SI)策略,2次喷射(double injection,DI)和3次喷射(triple injection,TI)策略能有效提高极端环境下柴油机冷起动的转速稳定性和可靠性。按照燃烧平均滞燃期的长短将喷油策略排序为:TI<DI<SI,而平均最大燃烧压力的大小排序则与之相反。无预热塞辅助的冷起动工况下,SI策略的滞燃期最长,位于上止点后4.5℃A。TI策略将SI策略的滞燃期最大提前5.6℃A增强预混合燃烧的比例进而促进柴油机冷起动时燃料更快、更均匀和更稳定地燃烧。适当地增大喷油提前角可改善冷起动的燃烧,该研究中的最佳喷油提前角为30℃A。基于SI策略的柴油机燃烧产生的HC排放峰值最大,DI策略的柴油机燃烧产生的HC排放峰值居中,TI策略的柴油机燃烧产生的HC排放峰值最小。TI策略可将SI策略的柴油机燃烧产生的HC排放峰值在20和−5℃时分别降低58.6%和64.8%。SI策略在−25℃及以下的温度范围和DI策略在−45℃时,发动机冷起动无法成功。而TI策略在−45~20℃的宽温域环境中均能使发动机1次起动成功,提高冷起动成功率和平均加速度,缩短冷起动持续时间,极大地改善高原高寒条件下柴油机冷起动性能和提高环境适应性。研究结果可为提升内燃动力装备在多地域、宽温域应用的冷起动性能和环境适应性研究提供参考依据。 展开更多
关键词 高原高寒 冷起动 环境适应性 喷油策略 燃烧 排放
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4100QBZ型增压柴油机活塞温度场试验研究及有限元分析 被引量：35
4
作者 雷基林 申立中 +3 位作者 杨永忠 毕玉华 颜文胜 张宁 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期445-450,共6页
针对4100QBZ型涡轮增压柴油机热负荷高的问题,采用硬度塞测温法实测了4个外特性点工况下活塞头部与侧面共19个特征点的温度,并结合有限元分析方法分析了增压柴油机标定功率工况下活塞三维温度场、热应力场及变形。研究结果表明,4100QBZ... 针对4100QBZ型涡轮增压柴油机热负荷高的问题,采用硬度塞测温法实测了4个外特性点工况下活塞头部与侧面共19个特征点的温度,并结合有限元分析方法分析了增压柴油机标定功率工况下活塞三维温度场、热应力场及变形。研究结果表明,4100QBZ型涡轮增压柴油机活塞顶面工作温度随转速的升高而升高,在标定功率工况下活塞表面工作温度最高达368℃;在热负荷作用下,最大Von Mises应力为69.3 MPa,出现在活塞销座与销接触面上方尖角处,最大变形为0.474 mm,出现在活塞头部排气口一侧。 展开更多
关键词 增压柴油机 活塞 温度测量 热应力
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含裂纹故障的齿轮系统动力学特性研究及其故障特征分析 被引量：19
5
作者 王旭 伍星 +2 位作者 肖正明 曹永立 刘韬 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期74-79,137,共7页
考虑齿轮的时变啮合刚度、传动误差和轴承支撑刚度的影响,建立含齿根裂纹故障的齿轮系统多自由度力学模型,基于动力学方法对其故障机理进行研究。通过材料力学的方法计算齿轮在正常和含裂纹两种情况下的啮合刚度,对比两种刚度曲线的变... 考虑齿轮的时变啮合刚度、传动误差和轴承支撑刚度的影响,建立含齿根裂纹故障的齿轮系统多自由度力学模型,基于动力学方法对其故障机理进行研究。通过材料力学的方法计算齿轮在正常和含裂纹两种情况下的啮合刚度,对比两种刚度曲线的变化趋势,便于进行精确的动力学特性分析;对建立的模型求解系统的动态响应,结果表明当齿根存在裂纹时,其时域波形中会出现周期性的冲击现象,频谱中在啮合频率的基频及其倍频等地方形成一系列等间隔的边频谱线,其间隔大小等于故障齿轮的转频;这些边频成分幅值较低,能量分散且分布不均匀,在不同频带的幅值大小存在差异。针对上述特点,通过正交小波包方法对信号的频带进行分解,应用倒频谱分析各子频带信号的边频成分;结果表明,该方法能够有效的提高信号的信噪比,有助于识别和提取信号中由裂纹故障引起的边频成分。 展开更多
关键词 齿轮系统 裂纹故障 啮合刚度 边频谱线 正交小波包 倒频谱
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高原环境对混合动力城市客车性能影响的分析 被引量：4
6
作者 申江卫 颜文胜 +3 位作者 邢伯阳 彭劲松 李耀平 叶明 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期585-588,574,共5页
对一辆12m混合动力城市客车,分别在高原和平原地区进行了相同循环行驶工况的性能比对试验,以分析客车在不同运行条件下燃油经济性和电机助力能量的变化。结果表明:高原环境对客车的燃油经济性有明显影响,每循环燃油消耗量比平原地区平... 对一辆12m混合动力城市客车,分别在高原和平原地区进行了相同循环行驶工况的性能比对试验,以分析客车在不同运行条件下燃油经济性和电机助力能量的变化。结果表明:高原环境对客车的燃油经济性有明显影响,每循环燃油消耗量比平原地区平均增加5.62%;每循环燃油消耗量受电机助力能量影响较大,受起步方式的影响较小;制动回收能量和电机助力能量基本不受高原环境的影响,电机助力能量波动较大主要与动力电池的起始SOC值有关。 展开更多
关键词 混合动力客车 高原 燃油经济性 行驶工况 能量
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基于响应曲面方法的柴油机燃烧性能优化
7
作者 吴瑞婷 杨蝶飞 +3 位作者 王鹏 杨学平 苏小斌 赵杰 《内燃机工程》 北大核心 2025年第4期73-85,共13页
针对发动机性能的提升和尾气排放的优化要求,从台架测试数据入手,选取国六排放测试循环中稳态测试循环(world harmonized steady-state cycle,WHSC)工况中轨压、燃油喷射提前角、进气量、预喷油量、预喷油角度和涡轮进口压力共6个因子... 针对发动机性能的提升和尾气排放的优化要求,从台架测试数据入手,选取国六排放测试循环中稳态测试循环(world harmonized steady-state cycle,WHSC)工况中轨压、燃油喷射提前角、进气量、预喷油量、预喷油角度和涡轮进口压力共6个因子的数据组成中心复合设计因子试验设计。经回归分析建立响应与因子之间的响应曲面模型研究6个因子对油耗及排放的影响,通过模型获得油耗及排放值进行最优解筛查。结果证明了拟合模型的准确性。通过模型发现涡轮进口压力(表压)从700 Pa增长至830 Pa时,燃油消耗率变化幅度达2.0%。通过对涡轮进口压力的标定,能够实现燃油消耗率下降。 展开更多
关键词 试验设计 燃烧控制 标定 响应曲面 多因子
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阴极出口可变结构对空冷型质子交换膜燃料电池的性能影响
8
作者 刘懿 杨旭东 +2 位作者 雷基林 何述超 周杰 《内燃机工程》 北大核心 2025年第3期69-78,共10页
设计了一种阴极出口可变结构的空冷型质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)模型,其具有单独的冷却流道,阴极出口的面积是可变的,在增强冷却效果的同时可有效调节电池内部的水平衡。为了突出出口可变结构的特点... 设计了一种阴极出口可变结构的空冷型质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)模型,其具有单独的冷却流道,阴极出口的面积是可变的,在增强冷却效果的同时可有效调节电池内部的水平衡。为了突出出口可变结构的特点,同时计算了原始结构和出口可变结构的单电池模型。在0.6 V的输出电压下,出口可变结构模型的平均温度相比原始结构模型降低6℃,平均水含量相比原始结构模型增加了0.78。在负载电流密度为1.046 A/cm^(2)时,出口可变结构模型的功率密度相比原始结构模型提高了2.20%。并且在高温干燥环境下,挡板高度为1.1 mm的出口可变结构模型其功率密度比挡板高度为0.3 mm的模型高出了2.30%。结果表明,出口可变结构可以通过改善电池的冷却性能和保水性能来提高电池性能,并且在复杂环境下具有更好的环境适应性。 展开更多
关键词 燃料电池 水热管理 保水 冷却
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柴油机缸孔预紧变形的评价方法及变形量对机油消耗量的影响
9
作者 杨振东 徐远志 +1 位作者 史燕飞 陈永 《农业工程学报》 北大核心 2025年第11期62-70,共9页
为研究非道路柴油机缸孔预紧变形对机油消耗的影响,该研究采用试验测试方法确定气缸盖螺栓轴向力,提高气缸盖螺栓-气缸盖-气缸垫-缸体的数值仿真模型边界条件的准确性,结合数值仿真与试验测试方法,研究不同气缸盖螺栓间距下柴油机缸孔... 为研究非道路柴油机缸孔预紧变形对机油消耗的影响,该研究采用试验测试方法确定气缸盖螺栓轴向力,提高气缸盖螺栓-气缸盖-气缸垫-缸体的数值仿真模型边界条件的准确性,结合数值仿真与试验测试方法,研究不同气缸盖螺栓间距下柴油机缸孔的预紧变形,提出新的缸孔变形评价方式,并选择2种不同形状的缸孔开展非道路柴油机的机油消耗试验测试,根据试验测试结果计算出两种缸孔形状的机油消耗率和机燃比。提出缸孔预紧变形的评价方式,运用Python拟合缸孔预紧变形的最大内相切椭圆,在最大内相切椭圆为基础上,以平均椭圆度、平均椭圆漏光率、截面面积梯度和最大同心度作为缸孔变形的评价指标,结果表明:气缸盖螺栓的轴向力的拉伸会使得缸孔变形呈现颈缩现象,气缸盖螺栓孔中心距离增加一定程度上能改善缸孔颈缩变形,3个方案中平均漏光率和截面面积梯度评价指标变化最大,并使得缸孔变形由沙漏状成为喇叭形状,可知平均漏光率和截面面积梯度有利于评价缸孔颈缩现象。以柴油机机油消耗测定方法国家标准为依据,通过对方案A(螺栓间距67 mm)的沙漏形状和方案C(螺栓间距90 mm)的喇叭状分别进行800 h的机油消耗量试验,机油消耗率平均值由方案A的0.142 g/kW·h下降到方案C的0.062 g/kW·h,表明气缸盖螺栓孔中心距的增加有利于缸孔由沙漏状向喇叭形状改善,喇叭状变形比沙漏形状更有利于降低机油消耗。 展开更多
关键词 柴油机 缸盖螺栓预紧力 缸孔预紧变形 拟合 评价指标 最大内相切椭圆 机油消耗率
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零相位白化联合NOGS的轴承稀疏故障特征提取及应用
10
作者 王亚南 刘韬 +1 位作者 褚惟 缪护 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第7期1228-1238,共11页
针对滚动轴承低信噪比条件下微弱故障特征难以提取的问题,提出了一种基于ZCA白化(Zero-phase component analysis,ZCA)和非凸重叠组收缩(Non-convex overlapping group shrinkage,NOGS)的故障特征提取方法。首先,对轴承振动信号进行ZCA... 针对滚动轴承低信噪比条件下微弱故障特征难以提取的问题,提出了一种基于ZCA白化(Zero-phase component analysis,ZCA)和非凸重叠组收缩(Non-convex overlapping group shrinkage,NOGS)的故障特征提取方法。首先,对轴承振动信号进行ZCA标准化处理,降低数据间的相关性,以提升故障的冲击成分;其次,利用非凸函数稀疏性强的特性建立非凸重叠组收缩模型提升模型,改善特征提取精度;针对NOGS参数选择依赖先验知识的问题,引入二进制周期序列进行公式化参数求解,结合优化最小化(Majorize-minimization,MM)算法得到NOGS的稀疏解。最后,通过仿真故障信号和数控机床进给系统轴承实际故障信号进行验证,相较于经典重叠组收缩(Overlapping group shrinkage,OGS)、经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD)和最大峭度解卷积(Maximum correlated kurtosis deconvolution,MCKD)的降噪效果,ZCA-NOGS的特征提取效果更明显,且改善了传统L1范数在故障特征提取时高振幅脉冲的能量被抑制的问题。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障特征提取 ZCA NOGS MM
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不同平衡率对曲轴动力学特性与疲劳强度的影响研究
11
作者 毕玉华 王鹏 +4 位作者 张磊 申立中 黄粉莲 刘少华 代云辉 《机械设计》 CSCD 北大核心 2021年第3期37-45,共9页
以非道路高压共轨四缸柴油机为研究对象,通过曲轴模态试验模态仿真,验证了曲轴有限元模型的准确性;基于柔性多体动力学与弹性流体动力润滑理论,建立了轴系多体动力学仿真模型,研究了曲轴不同平衡率与不同平衡块数对额定转速工况下主轴... 以非道路高压共轨四缸柴油机为研究对象,通过曲轴模态试验模态仿真,验证了曲轴有限元模型的准确性;基于柔性多体动力学与弹性流体动力润滑理论,建立了轴系多体动力学仿真模型,研究了曲轴不同平衡率与不同平衡块数对额定转速工况下主轴承载荷与润滑特性、曲轴应力与疲劳强度的影响。研究结果表明:随着平衡率增加,曲轴质量增加,内弯矩减小,平均轴承力减小;随着平衡率增加,MB3最大轴承力增加,其余主轴承最大轴承力基本不变;相同平衡率下,8块平衡重比4块平衡重方案曲轴内弯矩小。从轻量化角度出发,直列四缸机曲轴可采用4块平衡重50%平衡率方案,但在设计过程中需考虑第4主轴承的优化。 展开更多
关键词 柴油机 平衡率 轴系动力学 疲劳强度
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曲轴转速波动对某柴油机正时齿轮系动力学特性的影响 被引量：3
12
作者 薛爽 毕玉华 +2 位作者 贾德文 宋国富 雷基林 《现代电子技术》 2014年第10期35-38,共4页
为了研究曲轴转速波动对正时齿轮动力学性能的影响,分别建立曲轴动力学模型与正时齿轮系动力学模型,在测试的基础上,研究了齿轮啮合冲击力随转速波动的变化规律,以及曲轴加装减振器前后的齿轮系冲击力与频域啮合力的变化。研究表明:随... 为了研究曲轴转速波动对正时齿轮动力学性能的影响,分别建立曲轴动力学模型与正时齿轮系动力学模型,在测试的基础上,研究了齿轮啮合冲击力随转速波动的变化规律,以及曲轴加装减振器前后的齿轮系冲击力与频域啮合力的变化。研究表明:随着转速的增加,转速的波动幅度增大,齿轮的最大冲击力增大,转速从1 000 r/m到3 000 r/m时,曲轴齿轮所受最大冲击力增大了近5倍。曲轴加装减振器后,各个齿轮冲击力平均减小了60%。曲轴的转速波动是导致该柴油机正时齿轮受到高冲击载荷的主要原因。 展开更多
关键词 齿轮系动力学 曲轴转速波动 啮合冲击力 频谱分析
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临界温度下循环喷油量对柴油机冷起动和排放特性的影响 被引量：6
13
作者 雷基林 李道硕 +6 位作者 王东方 杨朗建 陈俊霖 刘康 宋国富 孙亮 陈丽琼 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期247-254,共8页
为探明循环喷油量对小型农用柴油机冷起动特性和排放性能的影响规律,同时寻求其临界温度下的最佳循环喷油量,该研究以一款直列双缸高压共轨柴油发动机为研究对象,利用环境模拟舱整机试验平台,通过多次预试验测得海拔2000 m下,该机不开... 为探明循环喷油量对小型农用柴油机冷起动特性和排放性能的影响规律,同时寻求其临界温度下的最佳循环喷油量,该研究以一款直列双缸高压共轨柴油发动机为研究对象,利用环境模拟舱整机试验平台,通过多次预试验测得海拔2000 m下,该机不开启预热装置能够成功起动的临界温度为-5℃。在此工况下,采用3次喷射方式,通过改变主喷油量研究循环喷油量对该机冷起动特性和排放性能的影响。结果表明:较大或较小的循环喷油量均会导致柴油机冷起动时间增加,甚至起动失败;随着循环喷油量增大,冷起动时间先减小后增加,循环喷油量为20 mg时冷起动时间最短,且HC、CO排放峰值均最低,分别为12984和3008 mg/L;增大或减少循环喷油量均会导致HC和CO排放峰值增加。循环喷油量较大时,CO排放峰值显著增加,并且峰值出现时刻提前。改变循环喷油量对NOx排放峰值有较大影响,循环喷油量为30 mg时NOx排放峰值最小,为368 mg/L。综合考虑,海拔高度2000 m,环境温度-5℃工况下该柴油机起动的最佳循环喷油量为20 mg。研究结果可为柴油机冷起动特性和排放优化提供支撑。 展开更多
关键词 柴油机 排放 冷起动 循环喷油量
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基于进气节流耦合后喷策略的柴油机排气热管理 被引量：4
14
作者 黄粉莲 朱玉 +3 位作者 万明定 申立忠 彭益源 夏大双 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期196-207,共12页
为研究柴油机颗粒物捕集器(diesel particulate filter,DPF)再生升温过程中排气热管理策略对柴油机氧化催化器(diesel oxidation catalyst,DOC)入口温度、发动机性能及污染物排放的影响,该研究分别选取低速低负荷、低速中负荷及中速低... 为研究柴油机颗粒物捕集器(diesel particulate filter,DPF)再生升温过程中排气热管理策略对柴油机氧化催化器(diesel oxidation catalyst,DOC)入口温度、发动机性能及污染物排放的影响,该研究分别选取低速低负荷、低速中负荷及中速低负荷工况,通过试验研究进气节流和喷油控制参数对DOC入口温度、燃油经济性及排放性能的影响。试验结果表明:通过进气节流、推迟后喷正时和增大后喷油量能够有效提高DOC入口温度,主喷正时和喷油压力对DOC入口温度的影响较小。基于Box-Behnken试验设计与响应曲面法对低速低负荷工况下进气节流耦合后喷策略的排气热管理策略进行多目标优化,以进气量、后喷正时和后喷油量为因子,DOC入口温度、有效燃油消耗率(brake specific fuel consumption,BSFC)、氮氧化合物(nitrogen oxides,NOx)和烟度排放为优化目标。响应曲面分析结果表明:各因素对DOC入口温度的影响程度从大到小为进气量、后喷油量、后喷正时;对BSFC和NOx排放的影响程度从大到小为后喷油量、后喷正时、进气量;对烟度排放的影响程度从大到小为进气量、后喷油量、后喷正时。当后喷正时为上止点后30℃A、进气量为87 kg/h、后喷油量为6 mg时,DOC入口温度达到最高,此时BSFC为275.4 g/(kW·h),NOx及烟度排放分别为7.38 g/(kW·h)和1.85 mg/m^(3)。优化后最佳进气量、后喷正时和后喷油量分别为87 kg/h、29℃A和5.4 mg,与优化前相比,DOC入口温度提升43.9℃,BSFC增加31.8 g/(kW·h),NOx和烟度排放分别降低18%和29%。研究结果可为DOC入口温度优化控制提供参考。 展开更多
关键词 柴油机 优化 氧化催化器 排气热管理 响应曲面法
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燃烧系统参数对商用车发动机燃烧和排放特性的影响研究 被引量：1
15
作者 雷基林 李臻卓 +3 位作者 刘懿 王伟超 宋国富 张海丰 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期54-63,74,共11页
为改善商用车发动机性能,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟、正交设计等方法,针对某商用车的燃烧室结构参数设计了4种新方案,并选取油束夹角、喷雾锥角、主喷正时等3个喷油参数开展多因素影响研究。结果表明:燃... 为改善商用车发动机性能,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟、正交设计等方法,针对某商用车的燃烧室结构参数设计了4种新方案,并选取油束夹角、喷雾锥角、主喷正时等3个喷油参数开展多因素影响研究。结果表明:燃烧室形状曲线向内收缩且最大半径增大的方案1燃烧室可提升缸内湍流特性,改善燃油浓度分布,使燃烧速度加快,油气混合更好,为最优方案。在喷油参数研究方案中,以碳烟(soot)排放为优化指标时,油束夹角对排放特性影响最大,最优匹配方案是油束夹角147°、喷雾锥角15°、主喷正时-1°,其缸内碳烟排放较原机下降13.91%,且NOx排放减少13.98%;以氮氧化物(nitrogen oxides,NOx)排放为优化指标时,主喷正时对排放特性影响最大,最优匹配方案是油束夹角160°、喷雾锥角25°、主喷正时-1°,其缸内NOx排放较原机降低37.79%。 展开更多
关键词 商用车 燃烧系统 燃烧室 喷油参数 燃烧特性 排放特性
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考虑空穴效应的连杆小头摩擦副润滑特性与冲击影响研究
16
作者 毕玉华 杨钊乾 +2 位作者 马雄 刘少华 唐明超 《车用发动机》 北大核心 2024年第2期9-18,共10页
为改善连杆小头轴承润滑及活塞销冲击特性,基于粗糙峰接触理论、平均流量模型及弹流润滑理论,以某高压共轨4缸柴油机为研究对象,运用AVL EXCITE Power Unit软件搭建混合润滑活塞连杆组多体动力学模型,研究了考虑空穴条件下不同转速对连... 为改善连杆小头轴承润滑及活塞销冲击特性,基于粗糙峰接触理论、平均流量模型及弹流润滑理论,以某高压共轨4缸柴油机为研究对象,运用AVL EXCITE Power Unit软件搭建混合润滑活塞连杆组多体动力学模型,研究了考虑空穴条件下不同转速对连杆小头摩擦副润滑及冲击特性的影响规律。研究结果表明:标定功率转速2400 r/min下,在做功时刻1080°后峰值油膜压力达到最大值197.1 MPa,最小油膜厚度达到最小值1.8μm,而润滑油填充率在整个发动机循环过程中均低于0.12。在怠速800 r/min、最大扭矩转速1600 r/min、标定功率转速2400 r/min下,进气、压缩、做功、排气4个冲程过程中,空穴区域由连杆小头轴承下半区转移至上半区、再转移至下半区。转速升高会导致峰值油膜压力增大,最小油膜厚度减小,粗糙接触压力增大,活塞销Z向速度峰值加大,对连杆小头轴承冲击加重,在缸内最高燃烧压力时刻,800 r/min,1600 r/min,2400 r/min下的平均润滑油填充率均值为0.84,0.70,0.69,因润滑油填充率随转速的升高而降低,空穴程度加重。 展开更多
关键词 空穴效应 连杆小头 润滑特性 冲击特性
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基于预补偿的缸孔型线优化设计及其密封特性研究
17
作者 毕玉华 谢巧巧 +2 位作者 祖菘 张国强 张思泽 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期98-108,共11页
以某非道路高压共轨柴油机为研究对象,建立了螺栓–缸盖–缸垫–缸套–机体装配耦合模型,采用仿真分析与测试相结合的方式研究了工作状态下的缸套热机耦合失圆变形。基于缸套变形结果设计了锥形、瓶颈形、纺锤形、椭圆形、椭圆纺锤复合... 以某非道路高压共轨柴油机为研究对象,建立了螺栓–缸盖–缸垫–缸套–机体装配耦合模型,采用仿真分析与测试相结合的方式研究了工作状态下的缸套热机耦合失圆变形。基于缸套变形结果设计了锥形、瓶颈形、纺锤形、椭圆形、椭圆纺锤复合形5种具有不同型线特征的异形缸套预补偿方案,研究了不同异形缸套的热机耦合变形量、傅里叶变形幅值及其密封与摩擦性能。研究结果表明,在第三缸的101.8 mm截面处,椭圆形方案的最大径向变形量比原机缸套减小了15.42%;椭圆形缸套的窜气量与原机缸套相比减小了1.34%,其他方案的窜气量均比原机缸套大;与原机缸套相比,纺锤形缸套和椭圆纺锤复合形缸套的机油消耗量减小了21.36%。 展开更多
关键词 柴油机 缸套变形 预补偿 方案设计 性能
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农用柴油机钢活塞销孔-销的摩擦副润滑特性分析 被引量：3
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作者 陈继锟 雷基林 +4 位作者 刘阳 邹梁楠 莫瑞 张海丰 陈丽琼 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期208-216,共9页
为解决钢活塞销孔-销摩擦副因同种材料摩擦配副问题以及钢材密度大和导热性能差所带来的润滑特性差的问题,该研究以D25TCIF农用柴油机钢活塞为对象,建立钢活塞连杆组传热模型和热弹性流体动力学模型,并开展钢活塞温度场测试试验与仿真... 为解决钢活塞销孔-销摩擦副因同种材料摩擦配副问题以及钢材密度大和导热性能差所带来的润滑特性差的问题,该研究以D25TCIF农用柴油机钢活塞为对象,建立钢活塞连杆组传热模型和热弹性流体动力学模型,并开展钢活塞温度场测试试验与仿真验证。结合单因素扫值法和Box-Behnken多因素优化算法分析了销孔轴承间隙、销孔表面粗糙度和销孔指数型线内外半径增量变化对销孔轴承润滑特性的影响。结果表明:销孔结构对轴承的润滑特性有很大影响,销孔指数型线内半径增量的影响最大,而外半径增量的影响较小。最优参数组合为销孔轴承间隙0.021 mm、销孔表面粗糙度0.798μm、销孔指数型线内半径增量0.008 mm、销孔指数型线外半径增量0.010 mm,此时预测的最小油膜厚度为0.979μm;最大粗糙接触压力为249.406 MPa,与该方案下仿真值的相对误差小于5%。该研究优化方法效果好,且预测准确,可为后续的钢活塞销孔结构设计提供理论依据。 展开更多
关键词 柴油机 润滑 钢活塞 销孔轴承 油膜厚度 粗糙接触压力 Box-Behnken试验方法
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运用改进蜉蝣算法的增程式电动汽车能量管理策略研究 被引量：2
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作者 孙云祥 王贵勇 +1 位作者 王伟超 何述超 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第8期1437-1446,共10页
针对增程式电动汽车基于规则的能量控制策略优化问题,提出了基于改进的蜉蝣优化算法的多点能量管理控制策略。以增程式轻型卡车为研究对象,建立整车多目标优化的数学模型,采用改进的蜉蝣优化算法进行离线寻优。将整车需求功率和电池SOC... 针对增程式电动汽车基于规则的能量控制策略优化问题,提出了基于改进的蜉蝣优化算法的多点能量管理控制策略。以增程式轻型卡车为研究对象,建立整车多目标优化的数学模型,采用改进的蜉蝣优化算法进行离线寻优。将整车需求功率和电池SOC值的变化量作为实时输入参数来设计模糊控制器,对APU当前工作点的最小保持时间进行控制。最后在WLTP测试工况下,采用MATLAB/Simulink和Cruise联合仿真对优化的能量管理控制策略进行了分析与验证。研究结果表明,改进的优化算法IMA继承了MA的优点,且提高了算法在寻优前期的全局搜索能力和整体的收敛速度。所提出的多点能量管理控制策略与恒温器、功率跟随型能量管理控制策略相比,综合性能分别提高了16.2%和7.8%,有效提高了整车综合性能。 展开更多
关键词 增程器 能量管理 多目标优化 蜉蝣算法
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非道路柴油机冷却水套流动传热分析与优化 被引量：2
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作者 刘明健 雷基林 +1 位作者 宋国富 刘康 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第2期45-49,共5页
冷却水套作为柴油机的核心结构,其流动与传热特性直接影响着柴油机的可靠性和使用寿命。以某两缸高压共轨柴油机为研究对象,为了解该发动机冷却水套流动与传热性能,以水套速度场、温度场、换热系数等空间分布参数为判据,重点对冷却水套... 冷却水套作为柴油机的核心结构,其流动与传热特性直接影响着柴油机的可靠性和使用寿命。以某两缸高压共轨柴油机为研究对象,为了解该发动机冷却水套流动与传热性能,以水套速度场、温度场、换热系数等空间分布参数为判据,重点对冷却水套关键区域的流动和传热特性进行分析,同时提出优化方案。仿真结果表明:发动机整体冷却液流动性差,平均流速低于0.5m/s,缸体进气侧冷却水套上部出现了流动死区;通过对冷却系统性能参数和冷却水套结构进行优化,冷却水套进出口压力损失减小,整体冷却液平均流速较原方案提高了173.91%,整体平均换热系数较原方案提高了41.93%,整体冷却水套流动均匀性得到改善。 展开更多
关键词 高压共轨柴油机 冷却水套 优化 流动特性 仿真分析
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