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重载甲醇发动机性能优化的仿真研究
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作者 李永志 宋腾达 +3 位作者 张智 刘海峰 梁和平 尧命发 《小型内燃机与车辆技术》 2025年第1期49-55,共7页
在一台直列6缸重载甲醇发动机上进行了不同工况下进气道喷射甲醇的燃烧性能试验研究;并基于一维模拟软件GT-power开展了压缩比、点火正时以及不同米勒度对点燃式甲醇发动机燃烧性能影响的研究。结果表明,在相同边界条件下,压缩比提升能... 在一台直列6缸重载甲醇发动机上进行了不同工况下进气道喷射甲醇的燃烧性能试验研究;并基于一维模拟软件GT-power开展了压缩比、点火正时以及不同米勒度对点燃式甲醇发动机燃烧性能影响的研究。结果表明,在相同边界条件下,压缩比提升能够缩短甲醇滞燃期,燃烧重心提前,当压缩比提升至15.5,有效热效率提升4.5%。点火正时的提前同样有利于甲醇发动机热效率的提升,使燃烧重心更加接近上止点,使发动机动力性得到提升。当点火正时提前到-20℃A,有效热效率提升1.3%。米勒循环技术的应用会导致动力性及经济性的下降,这主要是由于进气量的下降导致燃烧条件恶化,因此需要更高的进气压力。保证进气量相同的前提,进气门早关和进气门晚关两种米勒循环工况发动机的有效压缩比有所下降,使得实际压缩比小于膨胀比,发动机热效率均有所提升。在进气门关闭时刻较原机晚30℃A时,有效热效率提升0.9%。与此同时,由于较低的有效压缩比,压缩过程中缸内的温度压力有所下降,利于结合高压缩比及早点火正时以避免爆震的发生。 展开更多
关键词 进气道喷射 甲醇发动机 仿真模拟 米勒循环
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某车用柴油机增压器垫片碎裂故障分析
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作者 李强 钱立宏 王强 《内燃机》 2025年第2期35-39,共5页
针对某型柴油发动机增压器垫片碎裂故障开展排查与分析,通过温度场仿真计算与模态分析,确定故障主因是增压器振动幅值超标,其中增压器与排气管贴合面法向振动尤为显著,最终导致垫片疲劳碎裂。通过实施增压器涡端支架结构拓扑优化及材料... 针对某型柴油发动机增压器垫片碎裂故障开展排查与分析,通过温度场仿真计算与模态分析,确定故障主因是增压器振动幅值超标,其中增压器与排气管贴合面法向振动尤为显著,最终导致垫片疲劳碎裂。通过实施增压器涡端支架结构拓扑优化及材料升级,有效解决了该问题。本研究成果为台架可靠性试验中增压器排气管路系统振动故障的诊断与解决提供了技术参考。 展开更多
关键词 增压器 振动 优化设计 仿真
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某型天然气发动机机油耗问题改进与评价方法研究 被引量:1
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作者 钱立宏 王强 +1 位作者 程前峰 章泽强 《内燃机》 2024年第1期45-49,共5页
针对某型天然气发动机短里程机油耗高问题进行排查和分析,发现主要原因在于活塞环与缸套的初期磨合不佳,并且耐负压窜油能力较弱,导致缸内机油上窜并参与燃烧。通过优化活塞环与活塞环槽的配合,提高环槽加工精度,增加环槽回油通道,同时... 针对某型天然气发动机短里程机油耗高问题进行排查和分析,发现主要原因在于活塞环与缸套的初期磨合不佳,并且耐负压窜油能力较弱,导致缸内机油上窜并参与燃烧。通过优化活塞环与活塞环槽的配合,提高环槽加工精度,增加环槽回油通道,同时调整活塞环外圆面镀层,问题得到了有效的解决。此外,针对国六天然气发动机在部分负荷和怠速工况下进气道负压较大的问题,提出了一种机油耗评价方法,该方法可以准确评估各种实际工况下的机油耗水平。 展开更多
关键词 机油消耗 活塞环磨损 优化设计 试验验证
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船用柴油-天然气双燃料发动机活塞熔顶分析与改进
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作者 梁和平 钱立宏 +2 位作者 黎金辉 汪榆海 程前峰 《内燃机》 2024年第3期44-48,共5页
在船用柴油-天然气双燃料发动机的开发过程中,铸铝活塞顶面出现了熔顶现象。经过燃烧分析,发现该问题的主要原因在于柴油喷射控制策略导致的爆震裕度不足,以及对试验边界条件的变化过于敏感,造成了缸内温度和活塞顶面温度的异常升高,最... 在船用柴油-天然气双燃料发动机的开发过程中,铸铝活塞顶面出现了熔顶现象。经过燃烧分析,发现该问题的主要原因在于柴油喷射控制策略导致的爆震裕度不足,以及对试验边界条件的变化过于敏感,造成了缸内温度和活塞顶面温度的异常升高,最终引起活塞的熔顶。通过优化电控标定、改进活塞内冷油道设计以及进行活塞顶面陶瓷化处理,提升了爆震裕度,活塞顶面温度明显降低,问题得到了有效解决。 展开更多
关键词 活塞熔顶 燃烧分析 设计优化 电控标定优化
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某型天然气发动机气门导管磨损问题分析与试验方法研究
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作者 王强 章泽强 +2 位作者 钱立宏 许锡麟 倪勇 《内燃机》 2024年第4期64-70,共7页
针对某型天然气发动机的气门导管在短里程使用中出现的磨损问题进行了分析,发现其与环境温度的关联性较强,初步判断是导管材料无法适应高温环境。对气门导管的制造材料进行了改进,提高其在高温下的硬度以增强耐磨性,同时提升材料的导热... 针对某型天然气发动机的气门导管在短里程使用中出现的磨损问题进行了分析,发现其与环境温度的关联性较强,初步判断是导管材料无法适应高温环境。对气门导管的制造材料进行了改进,提高其在高温下的硬度以增强耐磨性,同时提升材料的导热性能以加强散热,从而解决了磨损问题。此外,为了评估气门导管的磨损情况,提出了一种新型的试验方法,该方法能够快速评估气门导管在发动机实际运行中的高温耐磨性能。这不仅确保了改进措施的有效性,而且缩短了验证周期,降低了试验成本。 展开更多
关键词 气门导管 磨损 高温 试验方法
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利用以太网的柴油机燃烧分析与控制方法研究 被引量:2
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作者 方成 杨福源 +2 位作者 欧阳明高 高庆文 白思春 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期19-23,共5页
基于开发的燃烧分析工具,利用以太网通信技术,构建了柴油机燃烧分析与控制系统:缸压采集系统每0.2°的曲轴转角采集一次缸压信号,通过以太网的用户报文协议把缸压信息传递给燃烧分析软件;燃烧分析软件计算出燃烧状态指标,通过控制... 基于开发的燃烧分析工具,利用以太网通信技术,构建了柴油机燃烧分析与控制系统:缸压采集系统每0.2°的曲轴转角采集一次缸压信号,通过以太网的用户报文协议把缸压信息传递给燃烧分析软件;燃烧分析软件计算出燃烧状态指标,通过控制器局域网传递给发动机电控单元;发动机电控单元利用燃烧状态指标进行燃烧闭环控制。在一台1.9L高压共轨柴油机上进行的试验结果表明:该系统能够实时采集缸压并计算燃烧状态指标,能够实现指示平均有效压力和燃烧放热中心的闭环控制。 展开更多
关键词 内燃机 以太网 燃烧分析 用户报文协议 燃烧状态指标 燃烧闭环控制
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柴油/天然气双燃料发动机数值优化 被引量:5
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作者 王浒 廖秀科 +2 位作者 梁和平 束铭宇 王腾飞 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期11-19,共9页
利用CONVERGE搭建了柴油/天然气双燃料发动机三维数值模拟平台,在大负荷工况下研究了压缩比和不同喷油策略对发动机燃烧性能的影响.研究结果表明,相同条件下,降低压缩比到14.8能够有效降低最大压升率,从而有助于进一步增大天然气的替代... 利用CONVERGE搭建了柴油/天然气双燃料发动机三维数值模拟平台,在大负荷工况下研究了压缩比和不同喷油策略对发动机燃烧性能的影响.研究结果表明,相同条件下,降低压缩比到14.8能够有效降低最大压升率,从而有助于进一步增大天然气的替代比例.采用单次喷射策略时,通过提高喷射压力并提前柴油直喷时刻,在最大压升率限值内,能在85%天然气替代比例的同时获得48.1%的热效率.采用两次喷射策略时,随着预喷油量的增加,缸内着火时刻提前.并且预喷时刻提前能够有效降低最大压升率.对比发现,与单次喷射策略相比,两次喷射策略能够实现更为灵活的缸内燃烧控制,获得90%的天然气替代比例.最终,两次喷油策略实现了48.4%的最高热效率. 展开更多
关键词 双燃料 天然气发动机 热效率 数值模拟
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燃烧室优化改善重型柴油机热效率的数值模拟研究 被引量:4
8
作者 刘明超 尧命发 +3 位作者 王浒 郑尊清 梁和平 束铭宇 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期355-362,共8页
以某重型柴油机为研究对象,通过仿真计算,探究了燃烧室结构和喷孔锥角对发动机燃烧过程的影响,提出了提高柴油机热效率的技术方案.结果表明:通过减小凹坑半径及凹坑深度提高压缩比可以减少缸内过稀区,在压缩比提高和缸内空间利用率提高... 以某重型柴油机为研究对象,通过仿真计算,探究了燃烧室结构和喷孔锥角对发动机燃烧过程的影响,提出了提高柴油机热效率的技术方案.结果表明:通过减小凹坑半径及凹坑深度提高压缩比可以减少缸内过稀区,在压缩比提高和缸内空间利用率提高的共同作用下,热效率提高了0.8%;随着燃烧室凹坑边缘直径增大,进入燃烧室挤流区燃油增多,热效率先升高后降低,凹坑边缘直径为97 mm时热效率最高;随着喉口直径减小,燃油达到壁面距离缩短,挤流区当量比增大,油耗先降低后升高,喉口直径为69 mm时油耗最低.当进入挤流区燃油过少时,可以通过增大凹坑边缘直径及减小喉口直径改善混合气分布,提高热效率.喷孔锥角也是影响混合气分布的重要因素,改变燃烧室结构后需要优化喷孔锥角以获得最佳热效率.采用凹坑边缘直径为97 mm、喉口直径为69 mm的燃烧室方案以及144°的喷孔锥角,热效率相比原机提高1.8%. 展开更多
关键词 柴油机 热效率 压缩比 燃烧室结构 喷孔锥角
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基于燃烧室与增压器匹配的柴油机热效率优化设计及仿真研究 被引量:3
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作者 刘明超 尧命发 +3 位作者 王浒 郑尊清 梁和平 束铭宇 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期14-22,共9页
以某重型柴油机为研究对象,采用仿真计算的方法探究了基于缸内燃烧系统和空气系统优化使发动机最低油耗区间匹配不同使用工况,提出满足发动机不同应用场景需求的匹配方案。研究结果表明:采用压缩比为19.5的燃烧室,缸内混合气过稀区减少... 以某重型柴油机为研究对象,采用仿真计算的方法探究了基于缸内燃烧系统和空气系统优化使发动机最低油耗区间匹配不同使用工况,提出满足发动机不同应用场景需求的匹配方案。研究结果表明:采用压缩比为19.5的燃烧室,缸内混合气过稀区减少,燃烧放热速率加快,热效率提高;通过合理匹配增压器和燃烧室可以实现柴油机最低油耗区间与目标工况区间的匹配。以优化低转速中低负荷工况油耗为目标,采用压缩比为19.5的燃烧室,同时采用较小的涡轮当量流通截面积,可以使最低油耗区匹配低转速中低负荷工况,低转速中负荷油耗改善3.1%。以优化中转速中高负荷油耗为目标,采用压缩比为18.5的燃烧室,结合增压器的优化匹配,可以使最低油耗区匹配中转速中高负荷工况,中转速中负荷油耗改善1.6%。以优化高转速高负荷油耗为目标,通过提高最高燃烧压力,采用压缩比为21.5的燃烧室,同时采用较大的涡轮当量流通截面积,高转速高负荷油耗可改善4.2%。 展开更多
关键词 柴油机 热效率 燃烧系统开发 增压器匹配
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蜗壳通道面积对离心压气机性能的影响 被引量:4
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作者 李潇宇 汪陈芳 +2 位作者 王智鑫 加少坤 汪律辰 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2021年第5期590-594,620,共6页
为了探索离心压气机蜗壳通道面积对低比速离心压气机性能及内部流动畸变的影响规律,文章建立了某离心压气机三维仿真模型,对具有5种不同通道面积蜗壳的离心压气机进行了流动仿真。结果表明,蜗壳通道面积的变化导致了压气机整体性能的改... 为了探索离心压气机蜗壳通道面积对低比速离心压气机性能及内部流动畸变的影响规律,文章建立了某离心压气机三维仿真模型,对具有5种不同通道面积蜗壳的离心压气机进行了流动仿真。结果表明,蜗壳通道面积的变化导致了压气机整体性能的改变,并影响了其内部流场畸变。压气机的近堵塞点在蜗壳通道面积较小时流场畸变增大,部分叶轮通道出现超声速区域,压气机整体性能下降,堵塞流量明显降低。压气机的近喘振点在蜗壳通道面积较大时流场畸变增大,部分叶轮叶片前缘出现了大尺度回流,喘振流量增加。 展开更多
关键词 电动增压 离心压气机 蜗壳 稳定工作范围 流动控制
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基于六西格玛的发动机性能一致性控制 被引量:3
11
作者 贾志超 王永生 《内燃机与动力装置》 2023年第3期66-73,共8页
为提高发动机性能一致性,以某4缸涡轮增压的汽油机为研究对象,研究发动机概念设计阶段的发动机性能六西格玛设计和批量生产阶段的发动机性能散差六西格玛流程改进,识别和控制影响发动机生产一致性的关键要素。在概念设计阶段,应用Boost... 为提高发动机性能一致性,以某4缸涡轮增压的汽油机为研究对象,研究发动机概念设计阶段的发动机性能六西格玛设计和批量生产阶段的发动机性能散差六西格玛流程改进,识别和控制影响发动机生产一致性的关键要素。在概念设计阶段,应用Boost软件建立一维仿真模型,确定控制因子及水平,对气道进行稳健性设计,对压缩比进行容差分析,确保优化方案实现发动机设计目标;在产品量产阶段,识别出曲轴正时偏差和发动机功率修正系数不匹配是导致影响发动机性能一致性较差的原因。采取将飞轮螺栓孔、龙门支架传感器孔位置度均降至±0.15,及优化发动机功率修正系数等改进措施,并对改进前的发动机进行试验对比验证。试验结果表明,改进措施可使80%的发动机样机性能散差控制在±2%内。 展开更多
关键词 发动机 六西格玛 一致性
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某型柴油机连杆轴瓦异常磨损分析及改进 被引量:6
12
作者 钱立宏 《柴油机》 2021年第2期54-56,60,共4页
针对某型柴油机连杆轴瓦多次出现异常磨损,且均为短里程异常磨损的问题,对相关零部件的设计和应用进行分析。分析表明:曲轴连杆颈油孔倒角位置圆角过小及连杆轴瓦工作表面处理方式不当是导致该故障的主要原因。据此给出了改进方案,经台... 针对某型柴油机连杆轴瓦多次出现异常磨损,且均为短里程异常磨损的问题,对相关零部件的设计和应用进行分析。分析表明:曲轴连杆颈油孔倒角位置圆角过小及连杆轴瓦工作表面处理方式不当是导致该故障的主要原因。据此给出了改进方案,经台架试验及市场验证,该改进方案有效。 展开更多
关键词 连杆轴瓦 磨损 加工工艺
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某型天然气发动机气门-气门座圈磨损分析及改进 被引量:3
13
作者 陈贻云 钱立宏 戴湘利 《内燃机》 2017年第5期24-27,共4页
针对某型天然气发动机气门和气门座圈磨损,且气门座圈存在偏磨的问题进行排查和分析,发现其主要影响因素为各缸排温(座圈温度)、气门所受侧向推力以及缸盖自身结构问题。通过改善缸盖本体冷却,降低气门所受侧向推力,提高气门、座圈和导... 针对某型天然气发动机气门和气门座圈磨损,且气门座圈存在偏磨的问题进行排查和分析,发现其主要影响因素为各缸排温(座圈温度)、气门所受侧向推力以及缸盖自身结构问题。通过改善缸盖本体冷却,降低气门所受侧向推力,提高气门、座圈和导管材质的耐磨性和材料间的匹配,降低气门座圈面压等措施,使该问题得到了有效解决。 展开更多
关键词 气门 气门座圈 磨损 优化设计 试验验证
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某型柴油机锻钢活塞开裂故障分析及改进 被引量:2
14
作者 钱立宏 戴湘利 束铭宇 《柴油机》 2018年第3期34-37,共4页
针对某型柴油机试验过程中活塞燃烧室底部位置出现开裂、穿孔,造成发动机漏气量急剧上升,活塞内腔顶部发黑严重故障,对活塞进行理化分析和FEA分析。分析结果表明:故障的主要原因是活塞内冷油腔结构设计不合理,造成燃烧室底部位置结构强... 针对某型柴油机试验过程中活塞燃烧室底部位置出现开裂、穿孔,造成发动机漏气量急剧上升,活塞内腔顶部发黑严重故障,对活塞进行理化分析和FEA分析。分析结果表明:故障的主要原因是活塞内冷油腔结构设计不合理,造成燃烧室底部位置结构强度不够及内冷油腔冷却效果不足。据此提出改进措施,改进后的活塞经FEA分析及台架试验验证:其结构强度得到明显改善,满足使用要求。 展开更多
关键词 柴油机 活塞 开裂 结构
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天然气重卡冷却系统匹配计算及试验研究 被引量:2
15
作者 唐德钢 郭仲海 伍欣亚 《国外内燃机》 2017年第5期60-64,共5页
对1台天然气发动机的冷却系统进行散热量及水流分布的台架试验,以试验结果得出的数据为基础,对整车冷却系统采用空-空中冷和水-空中冷2种方案的工作循环过程、热平衡状态和冷却系统性能进行匹配计算和试验验证,然后根据试验结果对影响... 对1台天然气发动机的冷却系统进行散热量及水流分布的台架试验,以试验结果得出的数据为基础,对整车冷却系统采用空-空中冷和水-空中冷2种方案的工作循环过程、热平衡状态和冷却系统性能进行匹配计算和试验验证,然后根据试验结果对影响冷却系统性能的因素进行了详细分析。结果表明,水-空中冷系统是解决大功率气体机冷却系统问题的有效方法。 展开更多
关键词 冷却系统 散热量 热平衡 水空中冷系统
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某型天然气发动机气门导管偏磨问题分析及改进 被引量:1
16
作者 陈贻云 钱立宏 戴湘利 《柴油机》 2017年第5期56-59,共4页
针对某型天然气发动机气门导管偏磨问题进行排查,发现:磨损主要集中在排气门导管,且排气侧排气门导管磨损要明显高于进气侧排气门导管;此外导管顶部磨损主要集中在排气侧,底部磨损主要集中在进气侧。通过变更缸体及气门导管材料,减薄缸... 针对某型天然气发动机气门导管偏磨问题进行排查,发现:磨损主要集中在排气门导管,且排气侧排气门导管磨损要明显高于进气侧排气门导管;此外导管顶部磨损主要集中在排气侧,底部磨损主要集中在进气侧。通过变更缸体及气门导管材料,减薄缸盖底部厚度,调整球头结合件的初始倾角,提高了缸盖冷却效率和导管的耐磨性,降低了气门所受侧向推力,气门导管偏磨问题得到解决。 展开更多
关键词 天然气发动机 气门导管 偏鸯
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数字化工厂技术在汽车发动机制造企业中的应用 被引量:1
17
作者 黄大泛 《内燃机与配件》 2021年第24期173-175,共3页
在当前的数字化工厂技术快速发展的过程中将其应用在发动机制造企业中,对提高企业的管理和发动机的生产效率有积极帮助。数字化工厂技术目前已经成为各大制造企业所使用的主流技术之一。以下本文将主要就数字化工厂在汽车发动机制造企... 在当前的数字化工厂技术快速发展的过程中将其应用在发动机制造企业中,对提高企业的管理和发动机的生产效率有积极帮助。数字化工厂技术目前已经成为各大制造企业所使用的主流技术之一。以下本文将主要就数字化工厂在汽车发动机制造企业中的应用要点展开分析,以期为相关行业工作人员进一步了解数字化工厂的应用方法提供些许参考。 展开更多
关键词 发动机 数字化制造 生产线技术
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排气歧管异响解决方案
18
作者 束铭宇 《汽车实用技术》 2018年第3期49-51,共3页
汽车异响为整车常见的抱怨,排气歧管异响一般较少见,但在某排气歧管开发过程中,某1.5L AT整车在加速过程中出现一种很清脆的"沙沙"声,属于高频范围。经过噪声排查测试,该异响是由于歧管的流道过短、设计不合理而产生。通过对... 汽车异响为整车常见的抱怨,排气歧管异响一般较少见,但在某排气歧管开发过程中,某1.5L AT整车在加速过程中出现一种很清脆的"沙沙"声,属于高频范围。经过噪声排查测试,该异响是由于歧管的流道过短、设计不合理而产生。通过对比四种不同结构的排气岐管的噪声测试结果,发现歧管设计中应该避免歧管出口流道设计过短,各流道长至少在150mm以上,并应达到完全隔离的状态,避免各缸之间气流的相互干涉而产生异响噪声。 展开更多
关键词 歧管 异响 噪声 频率
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排气焊缝路试断裂问题解决方案
19
作者 束铭宇 《汽车实用技术》 2018年第2期107-110,共4页
在某排气开发项目中,排气系统路试里程58%时,消声器吊钩焊缝根部出现断裂,文章通过对焊缝质量检查、焊缝寿命试验排查方式,发现不是焊缝质量原因,然后利用ncode公司e-DAQ路谱采集系统对该排气系统吊钩焊缝进行实验厂工况应变路谱采集,... 在某排气开发项目中,排气系统路试里程58%时,消声器吊钩焊缝根部出现断裂,文章通过对焊缝质量检查、焊缝寿命试验排查方式,发现不是焊缝质量原因,然后利用ncode公司e-DAQ路谱采集系统对该排气系统吊钩焊缝进行实验厂工况应变路谱采集,并将实验得到焊缝SN曲线输入到ncode公司的GlyphWorks软件对焊缝路试载荷损伤及安全系数进行计算,分析得到损伤为17.3,不满足要求,得出失效为设计原因,在对吊钩设计进行优化后,重新对优化后吊钩进行SN曲线实验和路谱采集,并计算优化后吊钩损伤为0.0581,满足耐久要求,最后将新设计方案提交主机厂路试,最终通过路试验证。 展开更多
关键词 排气系统 路谱采集 S—N曲线 损伤
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全流稀释定容采样系统设计研究
20
作者 王玉茂 范建新 贾月玲 《柴油机》 2011年第5期27-30,共4页
研究并设计了一款柴油机颗粒排放全流稀释定容采样系统,采用临界文丘里管做为的恒流装置,变频控制的罗茨风机做为动力源;并采用脉宽控制方式控制进入风机的排气恒温,控制精度得到大幅提高。提出了发动机全流稀释定容采样系统的一些关键... 研究并设计了一款柴油机颗粒排放全流稀释定容采样系统,采用临界文丘里管做为的恒流装置,变频控制的罗茨风机做为动力源;并采用脉宽控制方式控制进入风机的排气恒温,控制精度得到大幅提高。提出了发动机全流稀释定容采样系统的一些关键设计参数,并得到了试验验证。采用PVTt法对临界文丘里管进行标定,试验数据表明:其精度达到要求。 展开更多
关键词 柴油机 颗粒排放 全流稀释定容取样系统
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