摘要：疲劳损坏是柴油机失效的主要形式,随着现在柴油机向高功率密度方向的发展,对结构的抗疲劳设计也提出了新的挑战,通过对气缸盖火力面的载荷特征及应力分布进行分析,确定了火力面的疲劳类型,根据疲劳类型及特点提出了3种抗疲劳结构方案,通过应力和疲劳寿命对比分析,得到1种综合可靠性更高的结构,并通过热疲劳试验验证了该结构的合理性,为铸铁气缸盖火力面的结构抗疲劳设计提供了基础技术支撑和依据。

摘要：采用增压器台架试验与模拟计算相结合的方法对一新型压气机开展研究。首先针对压气机首轮性能试验与预测相差较大的问题，详细分析了原样机的特性并进行了三维数值模拟，依据样机分析与数值分析的结果针对性地提出了多方面的改进措施，包括变换壳体支撑型式、消除加工误差、优化高压级叶轮等。再对改进后的压气机进行了试验，新一轮样机的台架试验最终满足设计要求。

摘要：为探究衬套材料的高温性能退化对其刚强度产生的影响,从而为衬套失效抑制设计提供依据,开展了典型锡青铜(QSn7-0.2)与铜镍合金(CuNi6Sn6)两种衬套材料在不同温度下的应力应变力学性能试验,并在考虑材料热衰退特性后对某柴油机连杆衬套组合结构的径向变形量、等效应力、过盈接触压力等刚强度特性进行了计算分析。研究结果表明:两种材料的弹性模量、规定非比例延伸强度及抗拉强度均随温度升高而降低;QSn7-0.2在200~250℃时力学性能急剧衰退,CuNi6Sn6在150~200℃时的热衰退较明显,但在数值上仍高于前者或与其接近。此外,仿真结果表明:QSn7-0.2衬套的径向变形量略大于CuNi6Sn6,失圆现象更加严重;QSn7-0.2衬套等效应力整体偏小,且当温度达到300℃时,衬套中过盈接触压力峰值处产生了一定程度的塑性变形,导致该区域过盈接触压力减小。若变形持续发展,则该衬套较CuNi6Sn6更易产生松脱转动等失效状况。由此可得,材料热衰退是导致衬套出现故障的重要原因,且CuNi6Sn6衬套在高温高载下的力学性能更为优异,更不易产生失效问题。

摘要：超磁致伸缩材料具有输出大、响应速度快和稳定性强等优势,是驱动电控喷油器的最佳选择.结合材料的输出特性和喷油器的驱动需求,设计了一种超磁致伸缩式喷油器(GMI),并基于AMEsim软件建立了喷油器喷油特性的仿真模型;通过单次喷射仪测试了喷油器的喷油率曲线,对结构设计的可行性及仿真模型精度进行验证.结果表明:不同参数下的仿真模型计算值与试验值十分吻合,具有较高的计算精度;同时,所设计的超磁致伸缩式喷油器既可执行大流量喷射,也能实现高精度控制,喷油性能优良.

摘要：针对某跨声速离心压气机叶轮,对其前/尾缘叶型进行了自由掠叶型的改进,并开展了相应的数值分析和试验验证,结果表明:在全转速范围内,离心叶轮前缘采用前自由掠叶型能够使叶轮更加适应进口的跨声速流动,有效改善叶轮进口的激波形态,增大堵塞流量,降低激波损失,增加效率.尾缘采用后自由掠叶型能够增加出口叶片的做功面积,抑制叶片尾缘间隙流动与主流结合形成的低能流团,从而使压比和稳定性提升.最后,针对设计的前/尾缘自由掠叶型跨声速离心压气机叶轮,开展了台架性能试验,验证了仿真分析结果.

摘要：建立了12V150高功率密度柴油机凸轮轴全阀系动力学模型,以跃度(配气机构运动学指标)、接触应力(动力学指标)、润滑系数(流体动力润滑特性指标)作为优化目标,选取第二分段宽度、第六分段幅值和第二分段幅值作为对称式六分段凸轮加速度型线的关键设计参数,通过参变量扫值和正交试验设计进行了极差分析和方差分析,完成了对称式六分段凸轮加速度型线设计中关键参数的多目标优化。结果表明,第二分段宽度对凸轮接触应力最大值及润滑系数最大值影响高度显著,第二分段宽度和第二分段幅值对跃度最大值影响高度显著。接触应力最大值与润滑系数最大值可作为主要权衡目标进行优化,而跃度最大值可由第二分段幅值进行有效调节。

摘要：为了解决基于油量控制的柴油机控制系统存在的功能需求耦合、软件架构复杂等问题,对基于扭矩控制的柴油机油气协同控制架构进行了分析。详细阐述了柴油机扭矩管理的基本模型,并介绍了以扭矩为基础进行燃油系统和空气系统控制的基本策略。为了验证控制策略的有效性,进行了台架试验。试验结果显示,在发动机起动和运行工况下,发动机运行稳定,控制系统能够根据发动机运行工况计算指示扭矩,从而控制喷油量和进气量。本文设计的基于扭矩的控制策略合理有效,满足整车的驾驶需求。

摘要：以某引进的高速柴油机气缸盖为研究对象,采用有限元方法对气缸盖的温度场、热机耦合作用下的疲劳强度和密封性进行了数值仿真和分析,探讨其设计理念及进一步提升性能的可行性,为国产化改进和设计提供了理论依据。结果表明,该柴油机强化程度达26 MPa·m/s,但气缸盖仍保持足够的强度、较低的温度和良好的密封,最大工作应力195 MPa,最高温度355℃,疲劳安全系数为1.7,在进一步提升柴油机性能时,该气缸盖的刚强度仍有足够的裕度。

摘要：机械系统的振动特性多依赖于其结合面的动态特性,以动力总成系统的螺栓联接结合面为研究对象,设计了模拟机械结合面动态特性的非标试验测试装置,经过多轮次的试验,确定了结合面切、法向刚度和阻尼的测试流程和参数识别方法,获得了接触压力、结合面材料和接触面状态等因素对结合面动态特性的影响规律。提出了薄层单元结合面等效计算模型,并基于试验测试数据,建立了考虑结合面影响的等效动力学模型。变速箱壳体组合模态的计算结果表明,该等效计算模型具有较高的计算精度和良好的工程适用性。

摘要：为获取柴油机的故障信息,本文设计了基于单片机C8051F040、记录芯片AT45DB161的柴油机故障诊断与故障记录系统软件,详细阐述了系统软件各模块的设计思路及流程。通过仿真试验表明,设计的软件能够实现柴油机故障信息的诊断与记录,为分析柴油机的故障原因提供数据基础。