基于CAD/CAE集成技术的柴油机设计优化

来源 :第十九届全国大功率柴油机学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:phlok1985
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设计就是要通过集成和分解等手段,给出一个最优的设计方案.为了实现柴油机的总体设计最优,对柴油机数字化设计采用的CAD/CAE集成技术、优化设计技术和多学科设计优化等进行了研究,阐述了上述技术的概念、方法和发展方向,介绍了柴油机产品研发技术平台、柴油机优化设计流程以及在高功率密度柴油机研发中的成功验证.
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结合某增压发动机燃烧系统开发,应用仿真计算与单缸试验验证相结合的方法,研究了三种不同燃烧室对柴油机燃烧过程与发动机性能的影响.结果表明:压缩比,口径比相同的条件下,径深比小的燃烧室燃烧质量较好;缩口、小径深比的燃烧室具有较合理的涡流分布,有利于混合气的形成,加速了扩散燃烧过程,放热率快而集中,油耗低,烟度值低;本文的研究工作为柴油机燃烧系统的进一步优化提供了依据.
针对F290风冷双缸非道路柴油机在定型试验过程中多次出现的机油温度报警、活塞环卡死、拉缸、活塞顶烧蚀等典型故障,从发动机风扇冷却能力、整机散热能力、机油温度控制和活塞工作温度测试等多方面进行仿真与试验综合分析,发现比散热能力不足和活塞环槽温度过高是导致故障的主要原因.采用板翅式机油散热器和底喷冷却的优化活塞设计方案后,成功解决了新产品热负荷突出的矛盾,顺利通过了1500小时考核试验.在保持涡轮叶轮
随着柴油机技术的发展以及排放标准的提高,空燃比控制对柴油机排放的影响逐步受到重视,而油量控制又是空燃比控制的重要部分.为此,本文针对单体泵柴油机进行了供油正时对喷油量的影响规律研究.首先利用三维建模软件Pro-E建立了供油系统的简单模型,模拟了供油凸轮的工作过程,得到完整的凸轮型线.随后采用GT-fuel软件建立了柴油机的供油模型,将得到的完整的凸轮型线输入到供油模型中,进行仿真研究,并利用实验数
本文选取目前有代表性的大功率柴油机用高压共轨系统作为研究对象,通过对其高压泵结构、系统集成和压力控制方式等方面的分析,重点论述了大功率柴油机用高压共轨系统的发展现状,同时提炼总结了大功率柴油机用高压共轨系统的共有特点,为其系统的设计提供了参考.
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排气管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.本文首先建立了某柴油机气缸盖机体组合结构的瞬态动力学仿真模型,获得排气管对于气缸盖的排气侧壁的循环冲击载荷,据此分析了该冲击作用对气缸盖结构强度影响大小.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,对比分析了排气管循环冲击对气缸盖的结构强度的影响大小.结果表明,
出了一种用于恢复高原柴油机功率的燃气涡轮辅助增压系统解决方案,该系统由燃烧室、压气机、涡轮、点火装置、喷油器、控制系统等辅助装置组成,燃气涡轮辅助增压系统的压气机要分别对燃烧室和原车柴油发动机供气,需要两种不同压比的空气,为此专门设计了一个双参数输出的压气机来满足上述要求.并以某柴油机为例进行了计算分析,得到了初步的设计参数和工作参数,结果表明:采用燃气涡轮辅助增压系统实现高原柴油机的功率恢复是可
内燃机缸内压力信号是周期性的信号,其有用信号频谱是低频成分,采用软件程序进行低通滤波处理,以滤除高频干扰。低通滤波处理有巴特沃兹、切比雪夫、贝塞尔等软件数字滤波器。为了分析方便,这里采用软件数字滤波器对燃烧分析测量的影响进行研究。着重介绍了低通滤波器对发动机示功图的测量的影响,从而为相应的硬件设计、软件处理以及现有的燃烧分析测量设备提供技术支持。利用试验数据通过理论计算分析可得:相同滤波阶次下,低
双对置发动机曲轴的错拐结构决定了内外活塞的运动规律不同于传统发动机.本文在现有样机基础上,研究了三种曲轴错拐方案对发动机性能的影响.研究结果表明曲轴错拐角度增大,则活塞几何行程减小,活塞有效行程减小,有效的气缸容积变小,有效压缩比减小.不同的曲轴错拐角度,进排气口高度需进行优化选择.
通过柴油机结构和功能特性分析,确定柴油机关键环节,建立结构、功能和状态与测试参数之间的信息流和故障传递关系.针对测试覆盖率进行分析改进,保证了测试任务的覆盖率满足要求.