摘要：针对商用车越来越严苛的NO_(x)排放法规,解决低温冷起动阶段NO_(x)的排放问题尤为重要。设计了一种车用大功率柴油燃烧器系统,用于低温冷起动过程中快速提升排气温度,使选择性催化还原器(SCR)入口温度迅速达到尿素起喷温度。详细阐述了系统方案及核心零部件的开发。利用STAR-CCM+仿真软件,对优化结构进行点火及燃烧仿真,详细分析了燃烧状态的温度分布、柴油挂壁、碳烟分布、燃烧效率、燃烧背压等。最后经过台架试验验证,冷态世界统一瞬态循环(WHTC)工况NO_(x)转换效率达97.9%,升温能力与升温速率远超常规热管理技术,同时油耗还有一定优势。

摘要：本文介绍了4DX系列柴油机的开发。开发工作以符合工厂实际情况的设计思想和开发策略为先导,依托成熟技术平台,对进排气道、供油系统、配气机构、缸盖三孔位置和燃烧室等进行优化设计,对关键零部件及配置进行更符合发动机产品制造工艺,更有利提高产品性能和适应环保法规的升级改造。在国内率先利用国产电控燃油系统实现了轻型高速柴油机的国-Ⅲ排放达标,为破除国外电控燃油系统技术及产品垄断提供了低成本方案。

摘要：用AVL FIRE软件建立了柴油机喷雾燃烧过程研究的计算模型,根据模型分析了燃烧室关键特征对经济性和排放的影响,并设计了燃烧室优化方案。研究发现,在A100工况,优化方案改善了油气混合状况,提高了空气利用率,并加速了燃烧后期速度,使得经济性得到提高,同时NO_x排放也有所增加;而在部分负荷A25工况,优化方案降低了燃烧室碗底的流动速度,减少了壁面传热损失,经济性得到提高,同时NO_x排放也有所降低。发动机台架试验结果表明,相对于原始方案,优化方案的外特性油耗平均降低了约2.0g/(kW·h);ESC循环加权油耗降低了2.2g/(kW·h),且加权NO_x比排放相当。

摘要：为满足国-Ⅲ排放而推迟喷油,使中重型电控共轨柴油机机油中碳黑迅速增加,出现机油过早劣化的问题。阐述了国-Ⅲ排放共轨柴油机机油中碳黑的形成机理,对柴油机燃烧系统匹配的理论进行研究,探讨控制和降低柴油机机油中碳黑的措施。研究结果表明:通过优化柴油机喷油结束时间与燃烧室唇口部位设计等能有效地解决这一问题。在国-Ⅲ电控共轨柴油机上进行相关台架试验,对机油中的碳黑进行了监测。结果表明:发动机运行30 h后,机油中碳黑含量为0.43%,远小于AVL的推荐值。

摘要：螺纹具有特征尺寸小、结构复杂的特点,其非线性接触的有限元分析具有很高的难度,因此机械零件强度仿真分析时螺纹通常被忽略,只根据经验对螺纹作保守设计。事实上承受循环重载的零件极容易从螺纹部位发生疲劳断裂,在设计阶段有必要进行疲劳强度校核。针对此问题,提出了一种基于应力转换的内螺纹高周疲劳强度分析方法。此方法把螺纹根部应力分解为近源应力和远源应力两部分,通过无螺纹简化模型仿真获得螺纹接触压力和摩擦力之后转换为近源应力和远源应力并叠加得到螺纹根部最大应力,最后考虑应力梯度、存活率和表面粗糙度等因素的影响系数,借助Haigh图计算各扣内螺纹的疲劳安全系数。把这种方法与带螺纹的细节模型有限元仿真和疲劳强度分析结果进行对比,所提方法的安全系数结果与细节模型的相应结果相差–7.6%;把这种方法应用于某型号缸体主轴承壁,其分析结果与疲劳试验结果相差–8.2%,证明了它的可行性。

摘要：通过机油相溶性、高温流动性、稳定性和抗积碳性、耐温安定性以及台架耐久强化试验、抗动态剪切试验、旋转扭矩试验的对比,评价各类润滑脂对曲轴油封前期旋转润滑的适用性。通过试验结果对比分析和市场验证,评价试验项目设置的合理性,进而建立曲轴油封预涂润滑脂的规范选型流程。结果表明:3#锂基润滑脂、LH-PW1015润滑脂和SPI-M润滑脂与机油相溶性差、抗积碳能力差,不适用于曲轴油封的前期旋转润滑。AS510润滑脂和GR374P润滑脂可以有效降低油封工作初期的旋转扭矩,在发动机正常工作后可以有效脱离密封唇,耐温安定性良好,适用于曲轴油封的前期润滑。经市场验证,更换为AS510润滑脂后,曲轴后油封最近10个月的年千台故障数(12MIS)降幅达35%,进一步验证选型的合理性。研究结果可以为优化曲轴油封预涂润滑脂选型设计提供指导。

摘要：柴油机碗形塞作为密封件,可确保柴油机不出现“三漏”,失效模式主要为压装过程产生切边及封堵不严密出现渗漏;经分析切边主要为细碎金属条,需人工清理,影响生产效率,并且会污染内外腔,影响整机性能;渗漏主要为碗形塞侧壁受挤压变形,导致碗壁椭圆以及外壁表面形成微小沟壑,加之厌氧胶水无法充盈到侧壁的空隙中形成胶环,导致水、气、油从侧壁沟壑中渗漏,形成“三漏”。从碗形塞压装过程及原理分析,找到切边形成机理及渗漏原因,并设计一种新结构碗形塞,一是缩小碗口直径减少挤压量及侧壁挤压面长度;二是增大侧壁锥角,预留出容胶空间,便于厌氧胶充盈及凝固;通过压装及保压测试,过程未产生切边、渗漏及脱离,可有效解决碗形塞装配失效问题。

摘要：进气流量传感器作为国六柴油机排放控制的关键电控零部件,对柴油机电控系统有着重要的意义。进气流量传感器的测量精度将直接影响国六柴油机的动力性、排放等指标。对标国内外典型进气系统的主流技术路线,通过研究进气压差文丘里的原理,设计了一款新型的进气流量传感器。首先对进气流量传感器的原理进行了分析,系统硬件采用一体式集成设计方案,系统软件方面进行了专用滤波算法的开发。针对传统流量传感器只能输出模拟信号或者数字信号而不通用的缺点,所设计的流量传感器采用了控制器局域网(CAN)通讯的J1939标准协议的输出方式,保证了流量传感器的通用性。在流量试验台完成传感器流量标定后,在发动机台架上进行了稳态、瞬态工况标定及复测验证,结果表明样件的精度符合要求,并具有较高的稳定性。

摘要：在一款成熟的国六柴油机上,将原机械挺柱改为液压挺柱,在尽量不改变目前整机结构的情况下进行布置,并设计了新的凸轮型线拟合原气门升程,验证机械挺柱改液压挺柱对柴油机NVH性能的影响。试验表明,应用液压挺柱可实现全转速工况内发动机顶部降噪0.6~3.2 dB。发动机在转速低于1600 r/min时,5点平均噪声降低0.5~1.2 dB,但在较高转速时,发动机整体降噪效果不明显。

摘要：为满足非道路国四阶段排放法规要求,结合非道路市场个性化行业属性需求,自主构建了适用于非道路发动机匹配的电控单元(ECU)硬件平台与ECU软件平台。在成熟国产ECU硬件基础上,对标国际主流规范设计应用层软件分层架构,基于标准接口进行应用软件自主集成开发;软件策略主要开发燃油系统、进排气系统、选择性催化还原/颗粒捕集(SCR/DPF)控制等功能,同时完成非道路定制化整车功能开发。进行了硬件在环(HIL)测试与发动机台架验证,结果表明,软件功能满足非道路国四阶段排放法规、后处理控制及诊断的控制需求。通过国产定制开发ECU,实现非道路电控系统自主开发。