柴油机喷油器积碳特征参数检测计算方法

针对难以定量确定柴油机喷油器积碳特征参数问题,提出了通过试验检测喷油压力和喷油规律来计算喷油器积碳特征参数的检测计算方法。使用GT-SUITE软件建立了燃料供给系统模型;提取了表征喷孔积碳的特征参数;仿真分析了喷油器积碳特征参数对不同转速下喷油规律和喷池压力的影响,提出了喷油器积碳特征参数检测计算方法;通过燃料供给系统台架试验数据,验证了燃料供给系统模型和喷油器积碳特征参数检测计算方法的准确性,在喷油泵转速n=500 r/min时,积碳喷油器喷油速率和喷油压力的误差均小于3%。     

不同条件下电控喷油器燃油温度变化及影响

为说明电控喷油器(Electronic Controller Injector,ECI)燃油温度对喷油量的影响,简要分析了电控喷油器内燃油热交换形式,建立了燃油的摩擦生热模型、强迫对流换热模型和节流温度模型,运用液压流体仿真软件AMESim构建电控喷油器燃油热仿真模型,验证了电控喷油器燃油热模型的有效性,进而分析了不同初始温度下电控喷油器的燃油温度变化情况。结果表明:当入口燃油温度为40、60℃时,与喷射压力为90 MPa时相比,喷射压力为140 MPa时对应的针阀腔和控制室的燃油最高温度和稳定温度变化较大;同一喷油压力下,喷油脉宽1. 0、1. 5 ms时针阀腔的燃油温度变化不大,而初始燃油温度高低对控制室燃油温度影响非常显著;以喷孔出口燃油温度计算循环喷油量,其计算值与实测值的误差较小。     

柴油机起动过程喷雾撞壁试验研究

基于柴油机油泵试验台设计了可视化定容弹喷雾撞壁试验系统,针对不同粗糙度燃烧室壁面,在起动工况下进行了喷雾撞壁试验,研究了喷油速率、背景气体压力和壁面粗糙度对喷雾撞壁的影响。结果表明:在高喷油速率和低背景气体压力下,喷雾撞壁时刻提前,喷雾撞壁扩散距离增大;在相同喷油速率及背景气体压力下,撞壁扩散距离随壁面粗糙度增大而减小,在喷雾进行3. 0 ms时,喷雾在粗糙度Ra=43μm壁面上的撞壁扩散距离为12. 6mm,在粗糙度Ra=65μm壁面上的撞壁扩散距离为11. 2 mm。     

靴形喷油速率耦合预喷射对超高压共轨柴油机性能的影响

在介绍超高压共轨系统工作原理的基础上,基于GT-Power软件建立单缸超高压共轨柴油机的仿真模型,并利用试验验证模型的准确性,而后通过模型分析不同喷油速率、靴形喷油速率耦合不同预喷油量和靴形喷油速率耦合不同预喷提前角对超高压共轨柴油机动力性、经济性以及燃烧排放特性的影响。结果表明:通过调整超高压共轨系统中电控增压器电磁阀和喷油器电磁阀的开启时间,能够实现喷油速率的柔性可调。随着喷油速率从矩形变化到靴形,柴油机缸内压力、温度以及NO_x排放量均逐渐降低,而soot排放量逐渐升高,且靴形喷油速率可使柴油机获得最大的功率(扭矩)和最低的油耗率。靴形喷油速率耦合较小的预喷油量可以使柴油机获得更好的动力性、经济性和燃烧特性,但同时也会导致NO_x排放量的升高。靴形喷油速率耦合较大的预喷提前角有助于改善柴油机排放特性,但受到预喷油量的限制,效果并不明显。     

12V150ZL增压发动机燃烧放热规律的研究

本文运用对实测放热速率曲线拟合得到的双韦别函数放热速率表达式,结合工作过程的数值模拟计算,研究12V150ZL增压发动机在标定工况燃油量时的燃烧放热速率的变化规律,预测燃烧过程对发动机性能指标的影响.为评价和完善12V150ZL增压发动机的燃烧过程提供理论依据.     

坦克柴油机缸内热状况分析

为研究坦克柴油机缸内主要受热部件及冷却液温度的分布状况,根据柴油机冷却系统及机体水道的结构特点,构建柴油机缸内工作过程及冷却系统仿真模型,通过台架试验对仿真模型进行验证,计算误差小于5％.基于仿真模型,计算柴油机各缸的缸盖、活塞、缸套表面以及缸盖、缸套外侧冷却液的温度,结果表明:柴油机缸内主要受热部件及冷却液温度分布不均匀,活塞表面温度第5缸最高,各缸最大温差为40.7℃;缸盖、缸套表面温度第1缸最高,各缸最大温差分别为169.6℃和129.6℃;缸盖、缸套外侧冷却液温度第5缸最高,在外特性1 400 r/min下为108.6℃和105.3℃,高于柴油机出水温度(93.3℃)15.3℃和12℃.     

基于缸盖振动的燃油喷射系统故障诊断

对V型12缸柴油机缸盖振动燃烧段信号与缸内压力进行了时域对比,分析了失火时的缸盖振动响应,研究了供油规律随转速变化情况。分析表明缸盖振动中包含喷油器针阀落座的振动响应,研究了基于短时能量动态双阈值端点检测提取针阀落座响应时间特征的方法,利用振动信号的峰值加速度来表征针阀落座的强度。在不同工况及不同状态下提取了针阀落座时间及强度的振动特征,结果表明：振动特征能够有效反映针阀的工作情况,可以用于燃油喷射系统故障的诊断。     

S-四嗪类高氮含能化合物的合成及性能

以3,6-对(3,5-二甲基吡唑)-S-四嗪(BT)为起始物,研究了S-四嗪类高氮含能化合物3-氨基-6-(3,5-二甲基吡唑)-S-四嗪(ADMPT)、3-肼基-6-(3,5-二甲基吡唑)-S-四嗪(HDMPT)、3,6-二氨基-S-四嗪(DATz)、3,6-二肼基-S-四嗪(DHTz)与3,3’-偶氮-(6-氨基-S-四嗪)(DAAT)的合成,经IR、元素分析、1HNMR、13CNMR等对其结构进行了表征和确认。对DHTz和DAAT的热分解性能进行了研究,由不同升温速率下的DSC实验获得了其热分解动力学参数。结果表明DAAT热稳定性好、能量高,在10℃/min升温速率下,DAAT在280℃开始分解,放热峰值330℃,放热峰的分解焓为1974.33J/g;DHTz在120℃开始分解,放热峰值159℃,放热峰的分解焓为1843.23J/g。同时,采用高温高压爆轰产物状态方程(VLW EOS)对DHTz和DAAT的爆轰性能进行了理论计算。     

基于变转速的柴油抗磨性评定方法

以MRS-1J型四球摩擦磨损试验机为平台,提出了一种变转速条件下柴油抗磨性评定方法。利用VC＋＋对试验机软件进行了改进,增加了负荷-转速程序控制功能,实现了试验机自由设置转速、负荷的变化范围、变化速率和变化模式。通过正交试验方法确定了最佳试验条件,发现试验时间3N1min,负荷11N2N,油温60℃,转速在1 min内由100 r/min线性上升至20N3r/min再线性下降至100 r/min并依次循环时,该试验方法具有良好的重复性和区分性。在与高频往复试验机法的对比中,发现该方法的磨斑直径变化率大于高频往复试验机法,证明变转速四球机法优于高频往复试验机法。     

流体动压超光滑加工关键工艺参数优化

流体动压超光滑加工材料去除主要受工件表面流体动压和剪切分布的影响,根据材料去除的理论模型分析了影响材料去除的关键工艺参数。基于流体动力学仿真和具体实验对抛光轮浸没深度、抛光轮转速和抛光轮间隙对流体动压超光滑加工的材料去除速率的影响规律进行了研究。分析结果表明:抛光轮的浸没深度对材料去除速率影响不大;材料去除速率随着抛光轮转速的减小、抛光间隙的增大而减小;考虑实际使用条件,最优抛光轮转速为300 r/min、抛光间隙为25μm、抛光轮浸没深度为(2/3)R。同时对抛光头温度稳定性进行了具体实验测试,其在装置启动后4 h基本达到热平衡,通过试运行预热的方式可有效避免温升变化对抛光间隙的影响。     

重型车辆定轴式变速箱用惯性同步器换挡过程仿真

为了探索对于某重型车辆定轴变速箱进行AMT开发的可能性,基于MATLAB/Simulink建立同步器仿真模型及整车换挡仿真模型。以2挡换3挡为例,分别进行了发动机在800、1000 r/min时的换挡仿真实验。结果表明:发动机以高转速换挡时,行驶阻力增大,主轴与3挡被动齿轮转速差增大,且以相同挂挡力挂挡时,挂挡时间较长,挂挡相对困难;发动机以低转速换挡时,发动机工作不稳定,导致仿真数据较高、转速换挡误差较大;仿真实验数据平均偏差率3%,证明仿真实验模型准确性较高。     

7A52铝合金的搅拌摩擦焊工艺优化

对8 mm厚的7A52铝合金板材搅拌摩擦焊接后,分别测定了不同焊接规范下接头的抗拉强度.重点讨论了搅拌头旋转速度和焊接速度对抗拉强度的影响,并根据试验结果优化出最佳的焊接工艺为焊接速度v=118～150 mm/min,搅拌速度n=1 180～1 500 r/min,焊接倾角为2°,轴肩压入深度为0.2 mm.此时焊接接头具有高的力学性能,其抗拉强度可达430 MPa左右,为母材抗拉强度的88.5%,且具有较高的焊接效率.     

等离子弧加热切削工程陶瓷试验

主要阐述了采用自制新型水介质等离子弧设备对氮化硅陶瓷材料进行加热辅助切削的试验条件及过程。通过对加工后刀具磨损的测量,总结出在热源距离h=8mm,电流I=6A,电压U=140V的热源条件下,采用V=450r/min、f=0·08mm/r和ap=0·2mm的切削用量时,刀具磨损比较小,切削效果理想。该试验说明了应用该小功率水介质等离子弧辅助加热切削氮化硅陶瓷材料的方法可行而有效,能够大大降低加工成本,对促进工程陶瓷材料的更广泛应用具有重要意义。     

直扩/跳频测控信号捕获算法研究

指出了将直扩/跳频用于航天测控在信号捕获时的特殊性,针对这些特殊问题提出了混合扩频测控的捕获方案,并对其中的2个方面进行了改进.采用基于凯泽窗PMF-FFT方法来实现对频谱幅值的扇形衰减进行改进,采用抛物线插值法对多普勒估计时产生的栅栏效应进行改进.理论分析和仿真结果表明,与原有算法相比较,在相同积分时间内,凯泽窗PMF-FFT方法比直接PMF-FFT能够有效降低FFT输出的峰值衰减,减小频谱泄漏;抛物线插值测频能够有效减少频谱估计误差,从而利于后继跟踪的快速建立.     

无灰节能助燃添加剂在柴油中的复配性能

通过低压氧弹燃烧法研究了充氧压力分别为0.6,0.9 MPa时4种无灰型柴油添加剂(有机硝酸酯A、胺类化合物B、表面活性剂C与酯类化合物D)不同配比对助燃性能的影响。采用均匀设计方法设计试验方案,运用DPS软件和偏最小二乘回归分析法,建立添加剂添加量与发热量变化率之间的回归模型,得到复配体系的最优配方为:有机硝酸酯A、胺类化合物B、表面活性剂C在油品中添加的质量分数分别为0.107 9%,0.024 9%,0.12%,该配方在2种充氧压力下均具有最佳助燃效果,发热量较0号柴油分别增加了11.73%和7.86%。对该最优配方进行低压氧弹模拟评价试验和发动机台架试验验证,结果表明在平原和模拟高原条件下,燃用含此配方添加剂的柴油较燃用0号柴油其燃油消耗率平均下降了1.98%和2.73%,碳烟排放平均降低了26.5%和15.5%,具有良好的节能减排功效。     

30 cm离子推力器栅极组件寿命预估及试验验证

为了预估30 cm离子推力器现有三栅极组件的整体寿命,采用有限元分析和PIC-MCC方法分别对栅极组件的热态平衡间距以及栅极不同区域的刻蚀速率进行了模拟和计算。结果显示,推力器达到热平衡状态时,减速栅整体变形呈现中心局部凹陷特征,加速栅整体变形呈均匀突起;在直径0～70 mm内的中心区域,两栅间距平均缩小0.057 mm;在直径70～140 mm内的环形区域,两栅间距平均增大0.129 mm;减速栅边缘区域小孔在1 500 h内的刻蚀速率达到6.25×10^-14 kg/s,而5 700 h的栅孔刻蚀速率相比1 500 h的降幅达到了15.4%;5 700 h的加速栅中心和边缘以及减速栅中心区域小孔的刻蚀速率相比1 500 h的降幅分别达到了8.0%、4.1%和3.6%。5 700 h的寿命试验结果显示,减速栅中心孔、加速栅中心和边缘孔的刻蚀基本呈线性,仿真与试验结果的比对误差均在10%以内。     

主稀释剂He预热对燃烧驱动DF激光器输出性能的影响分析

针对燃烧驱动连续波DF激光器,对仅预热主稀释剂He的情况下激光器的输出性能进行了理论分析和仿真研究,并与燃料常温条件的结果进行了对比分析。对于燃料体系为(H_2+NF_3+He)+D_2和(C_2H_4+NF_3+He)+D_2的DF激光器,在燃烧室产生的F原子流量不变的条件下,当主He预热至(1100 K,1300 K)时,激光器比功率较常温条件下分别约提高了(21%,24%)和(46%,56%),同时燃烧室所需的燃料消耗分别约减少了(25. 5%,29%)和(32%,36%)。在工程应用方面,主He可成功预热至800℃(1100 K)。因此,主He预热是有效且可行的燃料预热方案,有利于改善激光器的输出性能,为激光器的高效率和紧凑化发展进程提供新的技术路线。