带储能弹簧自由活塞发动机运行特性研究

作     者：李延骁 杨君 徐传燕 LI Yanxiao;YANG Jun;XU Chuanyan

作者机构：山东交通学院汽车工程学院山东济南250357 

基　　金：国家自然科学基金项目(61803231,51405272) 山东省高等学校青创科技计划项目(2020KJB002) 山东省自然科学基金项目(5207052090) 

出 版 物：《重庆交通大学学报（自然科学版）》 (Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science))

年 卷 期：2021年第40卷第11期

页      码：135-141页

摘      要：为进一步提高自由活塞发动机(FPE)运行频率、指示效率及稳定性等性能指标,提出了一种带有储能弹簧的FPE内燃发电系统设计方案。对其工作原理进行了分析,建立了系统动力学-缸内热力学耦合计算模型,并试验验证了模型有效性。通过数值仿真研究了储能弹簧对FPE系统运行特性的影响,结果表明:随储能弹簧刚度增大,FPE活塞位移与速度趋于正弦变化曲线,进气口与排气口打开时刻推后;储能弹簧刚度越大,缸内峰值压力与机械效率越低,活塞速度峰值、系统运行频率及输出功率越高,储能弹簧刚度在100~200 kN/m时指示效率较高;此外,设置储能弹簧可降低FPE缸内峰值压力与压缩比波动幅度,有效抑制燃烧循环波动与偶发性失火对系统运行稳定性影响。

主 题 词：车辆工程 自由活塞 储能弹簧 耦合 数值模拟 

学科分类：080703[080703] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1674-0696.2021.11.20

馆 藏 号：203106278...