基于热力学第二定律的直喷式柴油机性能分析

这项研究的目的是发展用热力学第二定律分析柴油机在不同运行工况性能的能力.研究是针对一台12150L型柴油机进行的,以发动机气缸内部压缩、燃烧、膨胀、瞬时传热和换气过程的理论模拟模型为基础,应用热力学第二定律分析,度量各种能量品质的优劣和不可逆损失值,并且与热力学第一定律的能量平衡进行了比较.分别改变循环喷油量、燃烧开始角、燃烧持续期及燃烧品质指数.研究了参数变化对缸内可用能和热力学第一定律效率和第二定律效率的影响.     

某坦克发动机调速性能的模拟计算

为了计算某坦克发动机的调速性能,发展了一个柴油机调速系统的模拟模型.将发动机任一工况的调速器齿杆位置与油门开度和发动机转速联系起来,建立了调速器静力学和动力学方程;调速器动力学方程用2个一阶微分方程表示,引入了连续性函数sigmoid函数代替非连续性函数sign函数,使调速器动力学方程能够方便地应用数值积分方法求解,并且避免了计算结果的小范围振荡.对该坦克发动机调速系统的稳态与动态工况和调速器稳定系数、不均匀度、稳定调速率、瞬时调速率、过渡时间等参数进行了模拟计算,显示这种方法可以用于坦克发动机调速性能的研究.     

油水温度和不发火缸检爆阀开或关对柴油机功率的影响

本文通过试验和对有关资料的分析研究,提出了油水温度对柴油机械损失功率和额定功率影响的四个计算公式,提出了最高爆炸压力对倒拖机械损失功率影响的修正公式。实验和计算数据表明,误差均小于5％,有较好的通用性。同时对不发火缸检爆阀打开或关闭对机械损失功率影响的变化规律,作了详细的分析研究,使上述问题由定性走向定量,对正确使用管理柴油机有一定指导作用。     

一种废气涡轮增压柴油机的动态仿真模型

针对采用RQV调速器、进气中冷器以及MPC排气系统的废气涡轮增压柴油机进行研究,提出了其动态工作的仿真模型.利用所提出的模型编程计算了柴油机油门突增和负荷突减2种典型工况下调速器齿条位移、柴油机转速、有效扭矩和有效比油耗的瞬时变化.结果表明该废气涡轮增压柴油机动态仿真模型可用来详细研究该类柴油机的动态工作过程,能够为研究、设计及改进柴油机性能提供一种新的途径.     

纳米复合自修复添加剂发动机台架试验研究

通过WD615．67行车用6缸柴油机发动机台架试验,研究了含有纳米铜材料的纳米复合添加剂对发动机动力性能的影响,试验前后对发动机主要摩擦副尺寸进行了测量。结果表明,纳米复合添加剂对发动机不同材料的摩擦副均有较好的抗磨效果,特别是在缸套等摩擦部位出现了“负磨损”,实现了摩擦副表面的原位动态自修复。添加纳米复合添加剂后有效地降低了比油耗,减少了机械功率损失, 提高了发动机的功率,改善了发动机的动力性能。     

基于发动机工作过程计算的空气滤清器模型

针对二级滤清式自动抽尘空气滤清器进行研究,提出了其基于发动机工作过程计算的功率损失计算模型.该模型以发动机工作过程计算为基础,考虑了空气滤清器进气阻力与发动机工作过程之间的影响.通过实例计算,说明该模型能够用来模拟空气滤清器所造成的功率损失,随发动机工况的变化关系,从而为进一步模拟动力装置效率打下相应的基础.     

柴油油滴蒸发和燃烧过程的理论计算

提出了柴油油滴蒸发和燃烧过程理论计算方法.对油滴蒸发考虑了不定常蒸发和定常蒸发2个阶段,提出了一个求解蒸发时,油滴直径瞬时变化的代数方程式.对一台直喷式柴油机进行了实例计算,计算得到的瞬时燃烧放热率和气缸压力,与试验值符合很好.     

柴油机自然寿命分析

将柴油机重要运动部件的磨损率和磨损量以及容许磨损量当作随机变量,建立计算这些部件寿命的数学模型,通过计算可得到它们的寿命,从而确定柴油机的自然寿命.与传统的计算方法相比,该方法计算精度高.该方法已用于论证舰船服役年限.     

油耗线法测定柴油机机械效率的理论分析

本文阐明了用油耗线法测定柴油机机械损失的理论依据,并指出该法所得结果为接近空载时的值.     

弹性直槽式摆盘发动机的动力学分析

对弹性直导槽约束的摆盘发动机进行运动学和动力学研究,建立了该发动机工作过程的数学模型,并进行了仿真计算和结果分析,为解决运动部件不平衡性引起振动和噪声的问题提供了理论依据.     

柴油机电控冷却系统性能仿真

为了精确控制柴油机出水温度,降低冷却系统功率消耗,以某型柴油机冷却系统为研究对象,建立了该型柴油机冷却系统仿真模型,并将机械水泵改为电控水泵进行了变工况仿真计算。结果表明：电控水泵耗功小于机械水泵,平均效率提高1．31％,能够精确控制柴油机出水温度。通过该型柴油机热平衡实验,在外特性上验证了该冷却系统仿真模型是可信的。     

基于神经网络的柴油机技术状态主元信息提取方法

在柴油机技术状态监测时,表征其技术状态的特征参数有很多,合理提取状态主元信息是一项关键的任务。分析研究了人工神经网络的信息提取原理和方法。以某型坦克柴油机为例,通过柴油机性能检测试验测取了能够反映柴油机技术状态变化的典型特征,建立了O ja神经网络信息提取模型,提取了柴油机技术状态的主元信息。分析结果表明:提取的主元信息能够反映柴油机技术状态随柴油机使用时间的变化趋势。该方法为坦克柴油机的技术状态监测与故障诊断提供了有效手段。     

基于电动增压器的大功率柴油机高原功率恢复研究

高原环境对柴油机的工作性能影响较大,探索在高原环境下柴油机功率的恢复,对车辆在高原地区正常运行具有重要的意义．基于GT-POWER建立某型大功率柴油机整机数值仿真模型,并验证该模型的准确性;确定二级顺序增压系统方案,建立二级顺序增压系统数值仿真模型,通过增加电动增压器实现二级顺序增压的方法恢复柴油机高原使用功率．     

坦克柴油机比油耗实车测试的研究

针对实车检测坦克柴油机比油耗的原理和方法作了探讨,对12150L柴油机进行了实车比油耗测试,认为用无负荷方法实车测定柴油机有效功率,同时用涡轮流量计测量燃油消耗量是实车测量发动机比油耗可行的方法。     

基于BP神经网络的柴油机调速特性和外特性统一建模

对比分析了柴油机调速系统常用的两种建模方法的优缺点,采用BP神经网络方法建立了柴油机调速特性和外特性统一模型,并给出了仿真结果。     

基于GT-Power的柴油机环境适应性研究

分析了大气温度和压力变化对柴油机性能的影响;采用GT-Power软件对柴油机缸内工作过程进行模拟计算,并通过柴油机台架试验对仿真模型进行校核;经计算得到：随着大气温度的升高,缸内最高爆发压力和柴油机功率降低,燃油消耗率升高;随着大气压力的升高,缸内最高爆发压力和功率增大,燃油消耗率降低。研究结果可为研究柴油机对复杂环境的适应性提供参考依据。     

基于BP神经网络的柴油机动态输出扭矩预测建模

比照测试柴油机负荷特性方法对某型废气涡轮增压柴油机进行了全工况热平衡台架试验,并以柴油机各稳定工况点台架试验的转速、加油尺杆位移、排气温度及相应输出扭矩的测试数据为训练、测试样本,通过BP神经网络的反复学习,得到了精度较高且泛化能力较强的柴油机动态输出扭矩预测模型。     

柴油机动态特性的研究方法

分析了柴油机动态特性与稳态特性的不同,系统总结了柴油机动态特性的研究方法,主要有试验研究和模拟计算两种。按照研究目的的不同,对各种动态特性模型的优缺点和适用范围进行了总结,认为:基于稳态试验数据的动态特性模型主要用于整车性能仿真,基于模拟计算的非线性模型主要用于控制分析、参数优化和匹配。