摘要：随着国防武器装备对动力要求越来越高,柴油机系统复杂度急剧提升,传统的以文档为核心的系统工程方法已经无法有效满足柴油机高效、准确、可靠的研制需求,为此,在柴油机研发过程中引入基于模型的系统工程(MBSE)方法。提出了基于RFLP的MBSE的柴油机系统建模流程,及支撑该流程运行的柴油机模型体系,在此基础上,以柴油机某研制任务为例,以模型为核心,给出了基于MBSE系统建模过程及模型实例,对柴油机需求分析建模、柴油机功能建模、柴油机系统架构分析与综合进行了阐述,体现了基于模型的设计方法在柴油机研制过程需求早期验证、功能快速仿真、数据可追溯方面的优势,从而有效提高研发设计效率。

摘要：以某型高强化柴油机配气机构为研究对象,将原机械挺柱改为液压挺柱,设计新状态凸轮型线,改良配气机构的结构,基于AVL EXCITE Timing Drive软件建立液压挺柱配气机构的动力学模型,并进行动力学分析。结合实际工况,在全转速范围内开展整机可靠性试验。结果表明:液压挺柱配气机构工作稳定、运行良好,且试验结束后气门下沉量较机械挺柱配气机构大幅度下降,验证了液压挺柱配气机构对高强化柴油机气门-气门座圈磨损的改善效果,可为气门座圈减磨降磨方案设计提供参考。

摘要：以某型柴油机配气机构为研究对象,将原机械挺柱改为液压挺柱,设计新状态凸轮型线,改良配气机构结构,基于AVL EXCITE Timing Drive软件建立液压挺柱配气机构运动学与动力学模型,对液压挺柱配气机构进行动力学分析。在全转速范围内开展液压挺柱与机械挺柱配气机构动态特性测试,动态特性测试与动力学性能仿真均表明,液压挺柱配气机构落座冲击载荷与落座速度小于机械挺柱配气机构,且预测值与实测值误差小于6.7%,验证了配气机构动力学测试方法的合理性与分析评价方法的准确性。

摘要：γ-TiAl合金是一种极具应用潜力的金属间化合物材料,采用所设计的Ti-15.6Zr-11.0Cu-9.8Ni(质量分数,%)钎料对其进行钎焊,分析接头组织形貌及元素分布,测试接头微区的显微硬度及接头强度,得出Al元素向界面发生扩散成为界面形成的主要驱动力;钎料元素Zr、Cu和Ni主要集中在近邻界面中心的部位。归因于晶粒组织粗大及硬度较高的网格状组织,钎焊断裂发生在界面中心部位。尽管界面靠近基体一侧出现了连续的Ti3Al相,但其塑性较好且硬度适中,因此有利于基体与界面之间力的传递和接头韧性。对接接头抗拉强度在室温下达到517 MPa,强度系数0.816。

摘要：针对某型风冷柴油机的具有负预旋前置导叶的冷却风扇,考虑导叶和转子的耦合效应,基于多项式代理模型和第二代非支配排序遗传算法实施了冷却风扇多目标气动优化。优化后的效率和全压在近失速工况分别提升1.19%、4.78%,在设计工况分别提高0.29%、3.16%。采用Sobol全局敏感性分析辨识了关键设计变量,结合优化前后流场变化,获得了风扇气动性能提升的流动机理:导叶叶根安装角的减小和转子叶根安装角的增大,共同减小了转子进口攻角,从而增大风扇等熵效率,并弥补了因欧拉功减小所致的全压降低;转子叶顶安装角减小,在削弱叶根与叶顶扩压不平衡度的同时补偿了全压的损失。

摘要：传统的铸造耐热铝合金在汽、柴油发动机热端部件已经得到广泛应用。随着发动机功率提升和燃油经济性提高,对铸造铝合金的耐热性能和耐疲劳性能等提出了更高的要求。本文从回顾现在广泛使用的铸造耐热铝合金的强化相出发,综述了耐热相设计原则及耐热构型设计以及共晶合金体系的最新进展,最后结合一些最新发展的先进耐热铸造铝合金案例,展望了未来耐热铸造铝合金的发展方向及开发技术。

摘要：目的 在试验台架实现柴油机装车运行加载行为模拟,以有效解决实际使用过程中运行环境问题。方法 利用模糊聚类分析方法,在分析柴油机装车总体运行特征的基础上,对铺面路、起伏路、冰雪路、高速路、砂石路等5种路面的运行特征进行提取。针对柴油机装车过程中运行变化的特征,设计转速和扭矩、功率、转速变化率、扭矩变化率、扭矩和转速变化率、转速和扭矩变化率、功率变化率7种参数,对柴油机瞬态变化进行描述和分析。结果 获取了5种用户路面的典型运行工况,按照就近、强化的原则综合优化,形成了适用于台架的稳态工况。以5种路面综合的运行载荷数据为源,多参数描述并卡方计算获取了瞬态工况。二者综合优化,形成了适用于台架的模拟加载试验循环。结论 与实际行驶过程载荷相比,研究形成的循环载荷略高于实际,经其考核验证的柴油机产品装车应用后,运行环境问题大幅减少,用户体验感提高。

摘要：针对某型增压器涡轮可变喷嘴,在大膨胀比、小开度工况下实施激波优化研究.首先引入可兼顾全局与局部特性的Hicks-Henne函数对喷嘴叶型进行参数化设计,然后提出了静压周向梯度最大值加权方法来量化喷嘴激波强度,最后基于径向基函数和NSGA-Ⅱ遗传算法实施了喷嘴叶型多目标优化.结果表明:优化后喷嘴激波等效强度降低68.88%、总压损失减小25.77%、涡轮绝热效率增大3.57%及流量变化不超过4%,实现了在不降低涡轮气动性能的前提下大幅削弱可变喷嘴激波强度.

摘要：超临界二氧化碳动力循环系统对实现节能减排的目标有着十分积极的作用。针对一种箔片气体动压轴承结构建立了计算模型,并通过拟合非理想状态气体超临界二氧化碳的密度与压力之间的关系,基于传热学模型和气体润滑能量方程分析了轴承气膜温升,结合实际运行过程中出现的湍流效应修正润滑气体雷诺方程、耦合力学分析模型和能量方程,分析S-CO_(2)介质箔片气体动压轴承的静特性,并与空气作为介质进行对比分析不同系统参数和湍流参数对轴承特性的影响规律。结果表明:相较于空气而言,使用超临界二氧化碳作为润滑介质的箔片气体动压轴承具有较高的承载力,而且在一定范围内随着轴承直径和宽度的增加、偏心率的上升、轴承间隙的减小、转速的提高等,轴承承载力均可以增大;对于湍流影响因素来说,在一定范围内随着局部雷诺数和湍流系数的增加、气体动力黏度和密度的提高、高温环境下环境温度的降低等,轴承承载力将会增大。

摘要：对置活塞二冲程(OP2S)发动机是一种结构可调性较高的动力系统,采用等效二冲程方法建立并校验了OP2S柴油机的一维仿真模型,研究了不同甲醇含量下进排气口高度冲程比对OP2S柴油机动力性能、燃油经济性、换气性能和排放性能的影响。结果表明:OP2S柴油机具有换气性能和排放性能的双“trade-off”关系。甲醇含量增加会促进经济性能的提高和动力性能的降低,也会促进扫气效率的增加和捕获率的降低。进排气口的匹配设计是提升OP2S柴油机性能的关键之一。进气口通过增加新鲜空气主动促进燃烧,而排气口通过减少能量和新鲜充量损失被动改善换气性能。随着气口高度的增加,OP2S柴油机的性能曲线具有双转捩点。将性能曲线分为3个区域,其中第2区域为最佳性能区,该区域对应的进/排气口高冲程比分别为0.056~0.122和0.078~0.100。