喷油器参数的变化对发动机转速和轨压的影响

为研究燃油系统参数变化对发动机性能的影响,首先,利用LMS-AMESIM软件搭建了燃油系统和发动机热力学计算模型,并利用实测的喷油规律和气缸压力数据分别对其进行了验证.然后,利用验证后的子模型与Matlab/simulink建立的发动机控制模型建立耦合模型.利用耦合模型重点研究了喷油器控制阀升程变化对发动机转速和轨压的影响.计算结果表明：控制阀升程变化对发动机性能有很大的影响,怠速工况点时,转速波动随着控制阀升程的变大而变大,最大扭矩点时,转速和功率随着控制阀升程变大而降低.     

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将压缩天然气（ＣＮＧ）和液化石油气（ＬＰＧ）气体燃料用作发动机燃料，采用缸外预混合的供气方式，其发动机功率损失和动力性降低，已成为推广使用中的难题。吉林工业大学内燃机研究所采用喷射技术，电控技术和计算机模拟技术，对进气门处喷射和缸内喷射的ＣＮＧ和ＬＰＧ发动机在整机性能，特别是动力性以及燃烧特性方面与汽油机的对比进行了系统的研究。研究表明，充气系数降低是缸外预混合式天然气发动机功率下降的主要原因。缸内直接喷气可大幅度提高充气系数；采用缸内喷气技术可恢复天然气发动机功率；提高压缩比可以提高天然气和ＬＰＧ发动机的动力性和经济性，使功率下降得以部分补偿。研究成功了电控气体喷射器的驱动电路和高能点火系统驱动电路，解决了点燃式发动机强烈干扰问题。     

柴油汽车改用LNG燃料的实用技术及其经济性分析

攻克柴油汽车改用LNG燃料的技术难关,有助于推进清洁燃料汽车产业的发展进程。为此,指出了柴油汽车改用LNG燃料的技术关键在于对发动机（包括点火系统）、燃料供应系统以及相应控制系统的改装,提出了两种柴油汽车改用LNG燃料的实用技术：①将原车改装为柴油-LNG双燃料混合供应的掺烧汽车;②将原柴油发动机改装成专用的LNG发动机,使之成为单燃料供应的LNG汽车。在分析了柴油车改装技术的通用性,柴油改装车的适用对象及特点,天然气发动机动力性下降之原因,改装成本、改装技术的成熟度与改装效果,改装后汽车排放指标的变化等基础上,提出了提高柴油改装车动力性的举措：①利用稀薄燃烧技术增加动力性;②利用进气增压技术增加动力性。最后从技术层面和政策层面讨论了改装柴油车存在的问题。研究与实例分析结果表明：改装双燃料掺烧车较单燃料车相对来讲技术优势明显,其经济性也高一些,尽管这类改装车因为进入汽缸内的“天然气＋空气”混合气较原“柴油＋空气”混合气热值低、甲烷火焰传播速度也比柴油低而导致发动机最高功率、动力性和加速性能略有下降,但综合考虑认为,改装车排放效果有改善,发动机功率、扭矩等基本上能满足原车需要,车辆操作、行驶情况正常。经济分析结果则表明：单从燃料成本方面考虑,当LNG与柴油的比价低于0.75∶1.00时,柴油改装车具有经济性;而当比价低于0.50∶1.00时,柴油汽车改用LNG燃料的经济效益更显著。     

模拟高原条件下含氧燃料对发动机性能的影响

以掺混不同体积分数(5%、10%)二乙二醇二甲醚(DGM)的柴油为燃料,采用F6L913柴油机进行发动机台架试验,通过控制进气压力模拟高原地区柴油机的工作条件,考察了海拔2000~4000 m下不同掺混比例的含氧燃料对发动机性能的影响。结果表明,在海拔2000 m以上地区,发动机燃用含氧燃料的功率均大于燃用纯柴油,且功率会随燃料中DGM添加量的增加而增大;海拔越高,转速越大,燃用含氧燃料时发动机动力性越好。在海拔2000 m以上地区,发动机燃用含氧燃料的燃油消耗率比燃用纯柴油低,且会随着海拔的升高和DGM添加量的增加而明显降低;含氧燃料可以显著降低柴油机高原地区碳烟、HC、CO的排放,NOx排放有所增加。在高原地区使用高含氧燃料是恢复柴油机性能的有效方法。     

非道路中小功率增压柴油机排放控制试验研究

为了改善非道路用中小功率直喷增压柴油机3100E的排放性能,使之达到2008年开始实施的美国环境保护局（EPA）第4阶段非道路用柴油机排放标准的要求,通过试验优化了高压油管内径、减压阀容积、供油提前角等喷油系统参数及燃烧室几何形状,系统研究了这些参数对发动机NOx和颗粒物（PM）排放的影响。试验结果表明,在保持发动机动力性及经济性的情况下,合理优化匹配喷油系统参数和燃烧室设计,可以改善该机的燃烧过程,有效降低发动机的有害物排放量,使之达到美国环境保护局第4阶段排放标准。     

天然气专用发动机配气凸轮的优化

建立天然气发动机工作过程模拟仿真模型,分析气门重叠角、进气迟闭角、排气提前角对天然气发动机性能的影响规律,得出配气相位的优化结果。依据优化后的配气相位重新设计了凸轮型线,并新加工了凸轮轴,在台架上对重新更换凸轮轴的天然气发动机进行了试验。从优化前、后的数据对比可以看出,配气凸轮经优化后天然气发动机动力性提高约5%,燃气消耗率降低5%,NOx排放率大幅降低。     

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对液化天然气公交车供气系统中的燃料储罐等关键部件进行了研究，并对所选用的燃料储罐、供气管路等部件在Cummins CG—250发动机试验台架上进行了试验研究。台架试验结果表明：发动机采用所选择的供气系统基本达到了原机的功率和扭矩水平；同时发动机具有明显的低速大转矩特征，而且随发动机转速的变化，转矩曲线比较平坦。在台架试验的基础上，与上海申沃客车有限公司合作开发了SWB6115LQ—3型液化天然气公交车，样车试制完成后，委托上海机动车检测中心对样车进行了车辆参数和有关性能的测试；测试结果表明，所开发的液化天然气公交车具有较好的动力性和排放指标，能够满足公交车的使用要求。     

ЗИС-156天然气汽车道路试验和发动机试验报告摘要

为了利用四川地区藏量丰富的天然气作为汽车燃料,为国家节约汽油的消耗,石油工业部与第一机械工业部汽车研究所曾于1957年在重庆地区利用当地出产的天然气进行汽车行车试验和汽车发动机试验,希望通过试验达到下列目的:一、确定采用四川地区天然气作为汽车燃料的主要技术性能指标,作为推广使用、设计制造和进一步研究的初步资料;同时,在相同的条件下,用汽油和天然气作为汽车燃料进行试验,以比较其动力性,经济性、最大功率和最大扭矩的差别。     

汽油机油的发展及应对措施

随着环保要求的提高,涡轮增压直喷技术(TGDI)在汽油机中得到广泛应用,涡轮增压可以提高发动机的热效率和动力性,直喷技术有利于提高压缩比、实现稀薄燃烧和降低发动机油耗改进排放的特点。从2016年中国芯发动机技术评选结果中可以看到,12款发动机中有11款采用了增压或直喷技术;同时TGDI技术的应用也带来低速早燃和正时链磨损新问题,并且在清净性要求上进一步提高;欧6排放规格的实施,对燃油经济性也提出了更加苛刻的要求,为满足新的排放法规,GF-6汽油机油标准正在测试和发展当中。为满足GF-6标准及TGDI发动机的要求,提出在润滑油配方中的应对措施。     

气体燃料汽车的电控喷射供气技术

当前国内外采用的发动机缸内和缸外两种喷射供气技术，包括进气门处喷气，以及缸内非高压和高压喷气方式。阐明其对于解决传统供气方式的气体燃料发动机的功率损失、动力性下降、热效率低和进一步改善排放性能，充分发挥其清洁燃料的优势具有重要意义。     

DME发动机起动怠速工况AMESim/Simulink联合仿真研究

以AMESim仿真软件中的发动机燃烧仿真平台IFP-Engine为基础,建立了发动机模型,利用MATLAB/Simulink软件的处理功能,建立了燃料供给系统控制模型,将二者联合仿真,结合实际发动机从起动到怠速转速的变化,调整参数,获得了发动机模拟转速变化规律,以此转速曲线确定某一时刻的基本喷油量,再根据冷却水温度对喷油量进行修正,绘制出转速、冷却水温、喷油持续时间等随时间的变化曲线,并分析发动机起动、怠速运转情况,为二甲醚（DME）发动机电控燃料供给系统控制器的研制提供了方法。     

MODELING AND SIMULATION OF SPARK IGNITION ENGINES

ABSTRACT

Modeling is important because it saves time, effort and cost needed for engine development and prediction of performance. In this work, losses due to imperfect construction of the real engine, including progressive combustion, valve timing and heat transfer have been modeled besides engine friction. Hence, it becomes possible to convert the output of the fuel-air cycle into net brake performance. Simulation of engine performance was carried out by varying engine speed, compression ratio and spark advance over wide range. Hence, it was possible to compare the results with those from experiments on a single cylinder engine. The model predictions were found to compare favourably with experiment within 4·6% in power and 2·9% in SFC. The losses considered in this work amount to about 14% of the fuel energy input.     

MODELING AND SIMULATION OF SPARK IGNITION ENGINES

Modeling is important because it saves time, effort and cost needed for engine development and prediction of performance. In this work, losses due to imperfect construction of the real engine, including progressive combustion, valve timing and heat transfer have been modeled besides engine friction. Hence, it becomes possible to convert the output of the fuel-air cycle into net brake performance. Simulation of engine performance was carried out by varying engine speed, compression ratio and spark advance over wide range. Hence, it was possible to compare the results with those from experiments on a single cylinder engine. The model predictions were found to compare favourably with experiment within 4·6% in power and 2·9% in SFC. The losses considered in this work amount to about 14% of the fuel energy input.     

三牙轮钻头轮体速比仿真模型研究

三牙轮钻头轮体速比对进行仿真研究，指导钻头结构设计、钻头选型等都起着关键性的作用。从理论上分析了三牙轮钻头的几何结构与牙齿受力的关系，确定牙轮存在一个主动齿圈，并结合最小功原理建立了求解轮体速比的模型，结合钻压以及岩石性质对轮体速比的影响，对该模型进行了修正。将钻头钻进砂岩时的台架试验牙轮/钻头速比实验值和利用模型计算所得牙轮/钻头速比计算值进行了对比，结果表明，该仿真模型能够有效地预测三牙轮钻头的轮体速比。     

激光焊接参数对1.2 mmTC4钛合金薄板焊缝的影响

为了研究激光焊接参数对钛合金焊缝的影响,对厚度1.2 mm的TC4钛合金板材进行光纤激光焊接。分别采用单因素试验和正交试验研究了不同的激光工艺参数对焊缝形貌及力学性能的影响。单因素试验结果表明:焊缝熔宽随着激光功率的升高大体呈上升趋势,焊缝背宽比随着激光功率的升高先增大然后趋于稳定;焊缝熔宽随着离焦量的增大逐渐减小,当离焦量达到4 mm时,出现未焊透现象;焊缝尺寸随着焊接速度波动变化,当焊速大于1.5 m/min时,焊缝尺寸呈现减小趋势。正交试验结果表明:激光功率对抗拉强度的影响较大;而对于延伸率,相较于激光功率,离焦量和焊接速度对延伸率的影响水平相当。     

MODELING AND SIMULATION OF COMPRESSION IGNITION ENGINES

Modeling of a compression ignition engine was carried out covering losses emanent from imperfect construction of real engines such as progressive combustion, valve timing, and heat transfer. Furthermore, friction was included to obtain brake performance. Simulation of engine performance was tackled by varying engine speed, compression ratio and injection timing over wide range. The results were compared with those obtained from the experiemntal facility. Predictions by the model compare favourably with experiment within 9·3% and 9·7% for power and sfc respectively. The losses considered in this work amount to about 30% of the fuel energy input at the design point.     

电控柴油机转速传感器输出电压特性研究

磁电式传感器是目前在发动机转速信号测量中应用最为广泛的一种频率式变换器,为了能在电控柴油机电控单元（ECU）中设计高可靠性的转速信号处理电路,本文对这种传感器输出电压特性作了深入分析.分析结果指出,传感器输出电动势随发动机转速增大成线性增大,随安装间隙的减小而增大.结合测量电路的输入阻抗分析,减小传感器安装间隙可提高低转速时传感器输出电压;增大测量电路的容性负载,减小其阻性负载可降低高转速时传感器的高输出电压对测量电路造成的冲击.     

The impact of process parameters on the responses of a diesel engine running on biodiesel-diesel blend: An optimization study

The study sought to investigate the combined impact of parsley biodiesel blend (PSB) proportion, engine speed, and load on diesel engine parameters. The obtained result revealed that an increase in the proportion of PSB blend as the load increases, led to a rise in brake thermal efficiency (BTE), oxides of nitrogen (NOx), and a decline in brake specific fuel consumption (BSFC), carbon monoxide (CO) and brake specific energy consumption (BSEC) but no interactive effect of both factors hydrocarbon (HC). Also, varying the engine speed and proportion of PSB blend declined BSFC, BSEC, HC, and NOx bur raised BTE and CO. A blend of 20.22%, engine speed of 1483.39 rpm, and engine load of 95.88% were the best variables for the tested engine to achieve better performance and reduced emission utilizing the desirability-based method. The projected values for BTE, BSFC, BSEC, CO, HC, and NOx responses were 20.61%, 0.32 kg/kWh, 6.14 MJ/kW, 0.08963%, 18.28 ppm, and 347.72 ppm respectively. Furthermore, for the tested engine, the engine speed was determined to be the most significant variable (with the most influence) when compared to the engine load and fuel blend. This study is beneficial to researchers and organizations working on improving engine performance and reduction of toxic emissions to the environment. The optimization study can also help overcome the high cost and lengthy experimental techniques.     

钻井柴油机曲柄连杆机构仿真研究

钻井柴油机是石油钻井的动力源,具有功率大和转速高的特点,而曲柄连杆机构是钻井柴油机的重要运动部件,直接影响柴油机的性能。文章针对石油浅地层钻井中常用直列六缸柴油机的曲柄连杆机构进行了运动和动力学的仿真研究,通过C语言编程得出了曲柄连杆机构的运动和动力特性曲线,获得了机构中主要零件的承力状况和运动规律,从而为科学地设计高性能钻井柴油机提供了重要方法。