为降低直喷汽油发动机的颗粒物排放,分析颗粒物产生原因,改进活塞冷却喷嘴结构,设计活塞冷却喷嘴控制策略,研究冷起动阶段活塞温度对发动机颗粒物排放的影响.结果表明:根据机油温度控制活塞冷却喷嘴的开启,在冷起动阶段减少活塞与机油的换热,使活塞温度快速提升,缩短暖机时间,使混合气在活塞温度较高时燃烧,大幅度降低颗粒物排放.
为解决某高速艇用发动机水温高、中冷后气温高及变速箱润滑油温高的问题,进行故障艇系泊试验、航行试验及首台样艇测试分析,排查故障原因;利用Creo三维设计软件提取管路流体域,导入Simerics MP+软件进行模型处理及参数设置,建立海水冷却系统仿真模型,设计不同管路方案,进行压降分析.优化海底门、海水管路、海水过滤器结构,进行系泊试验与航行试验验证.结果表明:发动机水温高的根本原因是海水泵前管路压降大;将海底门、海水管路、海水过滤器直径由65 mm增大为80 mm,可以降低该艇冷却系统海水泵前管路压降,发动机水温、中冷后气温和变速箱润滑油温都在合理范围内,解决故障问题.
以自由活塞发动机为研究对象,基于MATLAB/Simulink建立仿真模型,分析动子质量和外部负载对自由活塞发动机电磁力、电磁力做功的影响.结果表明:所建立的模型可以初步模拟自由活塞发动机系统动子运动等特征,动子质量要足够大,动子质量小于3.0 kg时该发动机不能正常工作,动子质量大于3.3 kg时,发动机能够正常工作;随动子质量增大,电磁力做功功率呈先增大后下降趋势,动子质量为3.7 kg时电磁力功率最大,为1.42 kW;随外部负载增加,电磁力峰值降低,电磁力做功功率先增大后降低,当外部负载为8 Ω时电磁力功率最大,为2.10 kW.
为增大柴油机缸盖排气道的流量因数、提高柴油机性能,优化某6缸柴油机缸盖排气道结构,试验研究缸盖排气道优化前、后排气流量因数和柴油机性能.试验结果表明:优化后的缸盖排气道平均流量因数提高6.7％;缸盖排气道优化前、后,柴油机进、排气平均压力脉冲均随转矩和转速的增加而增大;缸盖排气道优化后柴油机的平均进气压力大于原缸盖排气道,平均排气压力小于原缸盖排气道;装配优化后缸盖排气道的柴油机燃烧持续期缩短且燃烧中心更接近上止点,NOx 排放降低11％～17％,燃油消耗率降低约1 g/(kW·h).优化后的缸盖排气道有助于改善柴油机充气效率,提高工质的燃烧质量,降低油耗.
为改善柴油机起动性能并降低起动过程的烟度,以某款国六轻型柴油机为研究对象,采用车载483烟度计实时测量起动过程烟度,开展起动转矩、轨压、主喷角度、起动过程开关废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)阀对柴油机起动性能和烟度影响的试验研究.试验结果表明:增大起动转矩能明显改善柴油机起动性能,轨压、主喷角度、起动过程开关EGR阀对起动性能影响不大;适当增大起动转矩、增大轨压、减小主喷角度、关闭EGR阀均能降低柴油机起动烟度.
