基于VB的内燃机配气凸轮CAD

根据动态设计得出的挺柱升程函数，在凸轮轮廓曲线设计计算的基础上，以Visual Basic语言为工具，开发了基于面向对象程序设计方法的内燃机配气凸轮CAD软件，为进一步开发凸轮CAD／CAM一体化奠定了基础。     

低噪声重型柴油机配气机构凸轮型线优化设计

凸轮型线设计对发动机性能及可靠性至关重要。针对某重型柴油机整机噪声大,测试表明其配气机构产生的机械噪声贡献量比较大,为降低配气机构噪声对其凸轮型线进行优化设计和动力学计算分析,仿真结果显示优化型线后凸轮与从动件最大接触力降低约20%,凸轮扭矩峰值降低约30%。通过噪声试验验证,优化凸轮型线后发动机外特性噪声降低1.5～2.5dBA,整机降噪效果明显。     

新型配气凸轮机构的计算机辅助设计

目前内燃机上普遍采用凸轮与挺柱平行式配气机构,并且有一套传统的配气机构设计方法。在一种新型配气凸轮机构设计中,采用的方法不是以常用的运动规律为依据,而是按照机构性能要求及设计经验给出挺柱位移的离散值,确定凸轮轮廓。最后检验所设计的凸轮是否满足要求。按这套方法编制的CAD软件,结构简单、便于应用,设计实例证实了其有效性。     

柴油机高次方配气凸轮型线的动力学优化设计

本文基于单质量动力学模型,采用非线性规划法,对柴油机配气凸轮型线进行了以丰满系数为目标函数、以凸轮与挺柱间接触应力等为约束条件的动力学优化设计及探讨。文中选择了高次方凸轮,并以16V240ZJ柴油机为例,给出了详细的优化计算结果。     

单缸柴油机配气机构动力学仿真研究

应用虚拟样机技术和有限元技术对某型柴油机配气机构的动力学特性进行了仿真研究。采用了先建立实体模型和构件的有限元模型、后导入虚拟样机软件构建多体动力学分析模型的思路,建立了配气机构刚柔耦合的多体动力学分析模型,并对气门加速度、凸轮挺柱间作用力等性能指标进行了仿真分析,分析结果也通过气门加速度试验得到验证。与应用广泛的多刚体模型相比,该耦合模型能够更好地反映气门、推杆等零件的刚度、阻尼变化,计算精度更高。同时,该分析结果对于进一步的分析和优化也具有一定的参考价值。     

推挺摇配气机构动力学分析

采用Pro/E建立三维装配模型,在ADAMS施加约束、力、运动激励之后完成推挺摇配气机构的系统模型建立。运用多体动力学原理进行配气机构的动力学分析,避开了传统分析方法繁杂的公式推导和计算,同时增强了仿真分析的可示性。分析的结果表明该机构运行良好,但气门通过能力有待进一步提高。     

考虑配气机构冲击的气缸盖结构动力学仿真分析

配气机构的冲击作用会对柴油机气缸盖的应力场分布产生较大的影响。首先建立了某柴油机配气机构的多体动力学仿真模型,获得气门底座对于气缸盖的气门座圈的循环冲击载荷。在此基础上,综合考虑热应力及循环机械应力和冲击压力作用,对含气缸盖、机体、冷却水套等的组合结构模型进行瞬态动力学响应分析,对比分析了配气机构循环冲击对气缸盖的结构强度的影响大小。结果表明:相比于恒定等效的配气底座冲击作用力的加载,采用瞬态动力学并考虑变化配气机构底座冲击作用影响下得到的气缸盖应力场分布,气缸盖进排气门座圈处的应力值明显增加,应力值增幅可达到10%左右;火力面处的应力值也会增加,局部应力增幅可以达到30 MPa;同时,气缸盖的整体应力场也出现了不同程度的增加。     

柴油机配气机构优化设计

通过建立一台六缸涡轮增压柴油机的AVL-BOOST数值计算模型，比较了三种新凸轮型线和配气定时，经过优化分析，选取了在动力性、经济性、可靠性方面综合占有优势的，确定为优选方案，以此进行配气机构优化设计。     

四缸四冲程活塞摆动式内燃机圆柱凸轮配气机构

针对四缸四冲程活塞摆动式内燃机的工作原理,介绍了一种以圆盘上圆周分布的4个圆柱凸轮驱动8个气门的配气机构传动方案,给出了凸轮型线设计与校核的数学模型.     

配气机构动力学仿真

运用多体力学软件ADAMS的ENGINE模块,建立配气机构的动力学仿真模型,对其进行动态仿真分析,从而得到气门的升程、速度、加速度、气门支撑反力等曲线,并对这些曲线进行分析和对比。     

基于0.5谐次扭振的内燃机故障诊断研究

依据内燃机轴系测点扭振与各缸激振力矩的关系式,利用0．5谐次扭振的幅值与相位特性,进行内燃机各缸作功状态监测和拉缸故障诊断。以6135柴油机为对象的应用研究验证利用0．5谐次扭振确定故障阈值方法的实用性和诊断准确性。对6240柴油机的实例分析表明,不仅可以利用0．5谐次扭振相位角准确判断出内燃机拉缸缸号,还可利用其幅值反映拉缸故障程度。因此,利用0．5谐次扭振对内燃机进行一级诊断和三级诊断具有较强的工程应用价值。     

复杂系统可靠性冗余的蚁群优化算法

冗余技术是提高系统可靠性的有效方法。复杂系统的冗余优化设计是典型的non-deterministic poly-nominal问题,至今还没有很好的解决。用蚁群优化算法解决复杂系统可靠性冗余问题。把系统结构向量化,将复杂系统转化为分级网络,把信息素集中在网络的节点,作为节点对蚂蚁的吸引强度,指导蚂蚁在各级节点内搜索解向量的各级对应分量。采用与系统属性有关的罚函数,加快解的进化过程。仿真结果及与其他算法的比较表明算法的有效性。     

量子蚁群算法在压力容器优化设计中的应用

建立压力容器的优化设计数学模型,利用一种新型的优化算法——量子蚁群算法对压力容器的主要参数进行优化设计。量子蚁群算法在蚁群算法的基础上引入量子理论,该方法能尽快搜索到较理想的下降方向,提高了算法的收敛速度。具体应用实例表明,基于量子蚁群算法的优化设计切实可行,显示量子蚁群算法在化工设备优化设计问题上的可用性。     

STEADY-STATE AND IDLE OPTIMIZATION OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE CONTROL STRATEGIES FOR HYBRID ELECTRIC VEHICLES

A novel steady-state optimization （SSO） of internal combustion engine （ICE） strategy is proposed to maximize the efficiency of the overall powertrain for hybrid electric vehicles, in which the ICE efficiency, the efficiencies of the electric motor （EM） and the energy storage device are all explicitly taken into account. In addition, a novel idle optimization of ICE strategy is implemented to obtain the optimal idle operating point of the ICE and corresponding optimal parking generation power of the EM using the view of the novel SSO of ICE strategy. Simulations results show that potential fuel economy improvement is achieved relative to the conventional one which only optimized the ICE efficiency by the novel SSO of ICE strategy, and fuel consumption per voltage increment decreases a lot during the parking charge by the novel idle optimization of ICE strategy.     

基于热力学模型的液化石油气发动机 燃烧放热及排放分析

通过燃用汽油及液化石油气的对比试验得出了两种燃料的对比燃烧特性,从而在燃烧机理上分析了其燃烧及排放特性。结论表明以汽油机改装的LPG(液化石油气)发动机自身带有一些缺陷,但通过改装及调试是可以获得较理想的动力性并改善排放指标的。     

内燃机曲轴-轴承系统曲轴变形引起的轴承润滑状态变化对曲轴强度的影响

在计及曲轴变形的轴承润滑分析的基础上,应用得到的轴承油膜压力分布作为载荷边界条件计算曲轴应力和强度,以分析目前曲轴强度计算中作用在轴颈上的载荷普遍采用假设的轴承油膜压力分布形式对结果精度的影响。计算中采用整体曲轴梁单元法计算曲轴变形和轴承负荷,采用动力学法进行曲轴轴承的润滑分析,应用有限元法计算曲轴应力。结果表明,计及曲轴受载变形的影响时,轴承油膜压力产生偏布且最大油膜压力明显增加,导致曲轴轴颈过渡圆角表面局部区域的应力数值明显增大,曲轴安全系数减小。因此为使曲轴设计更加合理、更接近实际,曲轴强度计算时应取曲轴—轴承系统为研究对象,根据轴承润滑分析实际计算结果,确定作用在曲轴轴颈上的载荷分布。     

基于粒子群算法的空间太阳能热动力系统优化设计

太阳能热动力系统是空间站的重要组成部分。为有效降低太阳能发电系统的发射质量,在分析空间太阳能热动力系统的工作原理、粒子群算法的原理及实现的基础上,采用粒子群算法对太阳能热动力系统的发射质量进行了优化仿真设计。在保证压缩机的进口压力、压缩机的进口温度、压缩机的压缩系数、换热管的数目、换热管的直径、回热器的回热度、循环工质流道高度、热管直径、热管长度及能量转换单元的转速等独立变量满足系统要求的前提下,使得发射质量最小,从而有效地节约发射、管理和后续支持费用。将粒子群算法的优化结果通过遗传变异修正后,其结果要好于基本粒子群算法和遗传算法结果。     

基于遗传算法的最大似然参数优化估计

用最大似然法进行参数优化估计时,为了避免常规优化算法由于受迭代初值的影响不易收敛到全局最优解的缺点,文中采用遗传算法,不再需要估计优化变量的初始值即可获得全局近似最优解。建立以似然函数为目标,求其极大值点即可确定参数最优解的优化模型。为了更好地确保遗传算法获得全局最优解,在传统遗传算法的基础上采用尺度变换适应度函数、并行操作、保留最优个体等方法,进一步保证方程解的精度。最后以威布尔分布为例进行参数估计,结果表明,改进的遗传算法可以在求解效率和收敛性能上达到较好的平衡,能更好地将优化方法与最大似然估计法相结合。