摘要：基于研究型热力学单缸机研究了压缩比(CR)对预燃室射流点火汽油机超稀薄燃烧热效率的影响,探索了预燃室结构参数对发动机燃烧及排放的作用规律.试验中选取发动机常见最低燃油消耗率工况(转速为2750 r/min、平均指示压力(IMEP)为1.05 MPa),通过调节进气量及循环喷油量改变过量空气系数(φa),结果表明:压缩比由12.48增大至16.40,相同过量空气系数对应的指示热效率(ITE)呈递增趋势,同时最佳指示热效率点对应的φa有所升高.当压缩比为12.48时,指示热效率峰值点对应的φa为1.8,指示热效率为47.1%;CR提升至16.40时,指示热效率峰值点对应的φa提升至2.8,对应的指示热效率提升至50.1%.此外,对比预燃室结构参数对燃烧过程影响可知,采用射流锥角为120°、喷孔面积为6.8 mm^(2)的直孔结构设计能更有效地提高缸内燃烧速率,有利于抑制爆震,在超稀薄模式下燃烧稳定性较优,并有利于降低未燃碳氢(UHC)、CO和NO_(x)排放.

摘要：基于一台单缸汽油发动机,设计了主动预燃室系统,试验了预燃室混合气状态对燃烧及排放的影响,通过对比不同点火能量的火花塞点火和预燃室点火,明确预燃室射流点火对燃烧过程影响机理.结果表明:随着预燃室内喷油量的增加,颗粒物数量(PN)排放增加;预燃室内浓混合气能改善燃烧相位、加快燃烧速度,提高点火性能,但预燃室内当量比附近的混合气有更大的节油潜力.当全局过量空气系数φ_(global)小于1.4时,预燃室点火燃油消耗率恶化;当φ_(global)大于1.4时,预燃室改善热效率的能力开始凸显.当预燃室中燃油量占总循环油量的分数为2%时,预燃室点火能将稀燃极限扩展至φ_(global)为2.1,在φ_(global)为1.8时总指示热效率达到48.5%的最大值.

摘要：单轴倾角摇摆台通过控制电磁离合器的方式实现倾角摇摆功能,根据倾角实现的原理进行了数学模型的建立及简化,并对机械结构进行设计。通过对倾角误差来源的分析及定量计算,可以确保倾角精度要求的同时,实现任意位置的倾角摇摆功能。电控系统基于DSP+FPGA硬件框架系统,既满足了控制上的复杂性,又能兼顾逻辑上的时序性,从而实现转台的功能和控制。通过实际测试,转台的各项指标均满足苛刻条件下倾角摇摆的精度要求。

摘要：预燃室射流点火是改善汽油发动机热效率的有效手段,为了研究和改善被动预燃室低温冷起动及低负荷时的燃烧稳定性,设计了不同容积、孔面积、材料、喷孔结构的被动预燃室装置,安装在一台涡轮增压汽油发动机上,进行了低温冷起动试验,以及低速、低负荷燃烧稳定性试验。研究结果表明,被动预燃室容积、孔面积、材料、喷孔结构对低温冷起动性能有显著影响。预燃室容积较小时,预燃室内部淬熄层占预燃室容积的比例大,预燃室内部混合气少。较小的孔径或孔面积减少了预燃室内残余废气的排出。旋转孔使得预燃室内部废气分层,火花塞附近废气比例大。较高的导热率使预燃室冷起动时预燃室散热较快。因此,小容积、小孔径、高导热率材料以及旋转喷孔等均不利于发动机冷起动。优化结构的被动预燃室在-20℃~-8℃的冷起动工况下能实现发动机稳定着火起动。点火角和排气VVT对发动机的燃烧稳定性影响较小。进气VVT对预燃室燃烧稳定性影响较大,进气门开起时刻推迟,着火上止点附近缸内湍动能变强;另一方面实际压缩比变大,主燃烧压入预燃室内部的新鲜混合气比例提高,预燃室点火燃烧稳定性显著改善。

摘要：为实现对微量摩阻天平/MEMS摩阻传感器进行静态校准研究,并且需要能够模拟高超声速风洞试验环境压力,建立微量摩阻天平旋转加载校准装置,对该校准装置的总体方案、旋转加载台体系统、真空系统和测控系统等进行研究。首先,提出基于离心力等效原理和真空箱体内单轴旋转加载方法的校准装置研制方案,开展旋转加载校准原理和校准装置总体方案研究。然后,分别对单轴旋转加载台体系统、模拟不同风洞试验环境压力的真空系统、旋转加载台体和真空箱体的磁流体动态密封以及专用的测控系统等方案进行详细设计。最后,完成校准装置研制,对该校准装置进行技术指标检测,并对研制的MEMS摩阻传感器样机开展校准应用。结果表明:微量摩阻旋转加载校准装置的速率范围在0.01～3 600°/s连续可调,速率精度优于0.01°/s,真空度20～5 000 Pa精密可测可控;静校的MEMS摩阻传感器样机输出稳定、回零好,测量范围均为0～100 Pa,分辨率为0.1 Pa,重复性精度和线性度优于1%。该校准装置速率精度高、稳定性好,校准过程中真空箱体的真空度可在30 min内达到20 Pa并得到很好保持,满足微量摩阻天平/MEMS摩阻传感器静态校准需求。

摘要：基于标准系数的应用研究结果,对某飞机俯仰角回路进行了标准系数法的设计,给出系统控制器参数。在此基础上,利用Simulink Design Optimization模块,对控制系统参数进一步优化。仿真结果表明标准系数法结合Simulink Design Optimization优化对俯仰角系统设计是有效的,而且降低了工作量,提高了工作效率。

摘要：利用定容喷雾特性试验研究平台,研究环境背压和燃油温度对闪沸喷雾二维及三维形态的影响,明确影响闪沸喷雾塌缩的关键因素。结果表明:环境背压及燃油温度是影响喷雾闪沸特性的关键因素,降低背压和提高油温可促进喷雾闪沸的发生;喷雾发生轻度闪沸后,整体形态不会发生明显塌缩,且贯穿距会略有缩短;当环境压力降低至40kPa,燃油温度升高到65℃时,喷雾发生过度闪沸,整体形态严重塌缩,贯穿距会明显延长;喷雾过热状态下会在不同方向上发生闪沸塌缩,且单一油束之间的干涉作用是引起喷雾整体形态发生变化的关键因素;为避免过热闪沸喷雾的过度塌缩,在喷油器设计过程中需避免油束之间间隔过小。

摘要：基于光学单缸机测试系统、进气道三维流场(3D-PIV)测试装置和定容弹喷雾试验台组成的缸内直喷汽油机燃烧系统可视化开发平台,开发设计出了高性能的进气道,在综合考虑燃烧结构和活塞顶面形状设计布置的基础上,匹配出了优化的喷雾靶点。对所设计的燃烧系统进行了光学单缸机试验和热力学多缸机试验验证。结果表明,进气道组织的高滚流,经燃烧室引导后对喷雾油束有强烈的弯卷作用,极大促进了均质混合气的形成;紧凑型喷雾靶点的设计有效避免了喷雾油束与壁面的碰撞,减少了机油稀释率和起燃工况HC排放;所设计的燃烧系统搭载2.0T GDI发动机实现了86 kW/L、最大扭矩380 N·m、排放较低的性能指标。

摘要：为满足第四阶段油耗法规和国6b排放限制要求,以汽油机燃烧控制系统(GCCS)高效燃烧控制技术为核心,开发了全新一代采用米勒燃烧循环的1.5 L增压缸内直喷汽油机(TGDI)。基于多种先进的光学诊断技术搭建了燃烧系统可视化开发平台,通过对进气道、燃烧室结构及喷雾的优化设计,开发出了紧凑、高效、低排放的米勒燃烧循环控制原型。在此基础上结合系统性的降摩擦技术和分流冷却及低压废气再循环(EGR)技术,进一步降低了整机的油耗水平。热力学试验结果表明:该发动机万有特性最低油耗约为215 g/(kW·h),最高热效率约为39.3%,且具备不带汽油机颗粒捕集器(GPF)满足国6b排放的潜力。

摘要：利用定容喷雾试验装置及可视化单缸光学发动机,试验研究了汽油机中置喷油器喷雾及燃烧特性,结合模拟仿真软件分析了燃油湿壁的主要影响因素,明确了缸内湿壁与喷雾特性的关系,针对湿壁问题提出了优化设计方案。研究结果表明,采用多次喷射,可有效减小单次喷射的油束贯穿距离,从而减小湿壁的可能性。根据工况匹配合适的喷油正时,可有效减小油束对活塞顶的冲击。通过优化喷雾锥角和喷雾落点等参数,可降低油束冲击活塞顶和气缸壁的几率,并有效减少气缸壁油膜的累积量。