摘要：为提高产品开发成功率与效益,针对公司某款排量1.0L的增压直喷汽油机的缸盖设计,进行了详细而系统的计算机辅助工程(computer aided engineering,CAE)仿真工作。首先,在计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)领域:进行燃烧室及气道的燃烧分析,燃气流速计算结果与试验测试图片基本吻合;进行水套分析对冷却液的流速、传热系数进行评估。再次,在结构仿真领域开展了温度场分析,计算温度与测试误差小于5%,开展了高周疲劳分析(high cycle fatigue,HCF)与低周疲劳分析(low cycle fatigue,LCF)及振动特性(noise vibration harshness,NVH)分析,并对刚度进行优化。通过铸造仿真对浇注系统提出有效的改进措施。工程实践表明:该CAE体系与流程能有效地指导缸盖设计。

摘要：利用STAR-CD软件对迷宫和旋风组合的油气分离器的分离效率和压力损失进行了评估和优化。计算结果表明:k-εSST湍流模型由于能够精确模拟近壁区域的流动,更适合分离效率的计算。油气分离器的分离效率随着活塞漏气量和粒子直径的增大而增大。旋风分离器对于小粒径油滴的分离起主要作用,其分离效率随着流量的增大和降低变化幅度很大。迷宫式分离器的效率对流量的变化适应较好。回油孔设计非常关键,在保证回油通畅的情况下避免机油被吸入分离器。

摘要：基于一台三缸1.5TGDI增压直喷发动机研究了三火花塞点火均质稀燃对发动机性能的影响。结果表明:三火花塞可有效拓展稀燃极限,压缩比15时,采用三火花塞在2000 r/min、8 bar BMEP的特征工况点可实现lambda 1.95的稳定燃烧,最低油耗相比单火花塞降低约5 g/(k W·h),NO_(x)原始排放可降低至约50×10^(-6),此时lambda受增压能力限制难以进一步增加;压缩比增加至16所能实现的最低油耗相比压缩比15改善不明显,且稀燃极限有所下降。三火花塞对爆震倾向改善作用较小,但可显著加快稀混合气的燃烧速率,相同lambda条件下其燃烧持续期相比单火花塞可缩短约3-6℃A,lambda 1.95时的燃烧持续期相比当量燃烧仅增加约2℃A。通过对潜在最高热效率的研究表明,采用三火花塞设计可在压缩比15条件下最终实现45.02%的有效热效率。

摘要：基于多台汽油机性能对标试验数据的二次开发,总结出了此类发动机的燃烧效率、燃烧持续期、燃烧放热率曲线的形状参数随发动机转速、负荷、过量空气系数等运行参数的变化规律。结果表明:燃烧效率几乎只与过量空气系数相关,二者有明确的线性关系;燃烧品质参数m值主要与发动机的负荷相关,与发动机其他设计及运行参数的关系较弱,在很低负荷时m值随发动机负荷的增大而稍微增加,而当负荷高到一定值时m值稳定在2.0左右不变;燃烧放热率曲线形状呈对称形态;燃烧持续期在低负荷时随发动机负荷的增高而减小,但当平均有效压力(BMEP)大于0.8MPa后,燃烧持续期基本稳定不变。燃烧持续期随发动机运行参数的变化趋势,可用简单的线性关系来表述,并有较好的预测精度。

摘要：针对连杆大头的设计，轴承润滑的可靠性是必须考虑的因素之一。本文利用AVL—EXCITE软件，建立连杆大头轴承弹性液力润滑（EHD）模型，快速模拟发动机连杆大头轴承润滑情况，从而及早地发现了产品设计的不足和缺陷并进行设计改进，缩短了开发周期，减少了试验轮次，从而降低了开发成本。

摘要：为了在动力性满足目标的前提下进一步提升经济性,建立了Cruise和Isight的联合仿真模型,应用多岛遗传优化方法,在确定的动力性和结构设计约束条件下对变速器的各挡位速比参数进行优化,得出满足性能指标要求的基础优化方案。依据驾驶平顺性和齿轮结构的要求对基础优化方案从工程化的角度进行调整,最终得出满足动力性和工程化要求的工程化可行方案。工程化后的最终方案动力性刚好满足目标要求,NEDC(New European Driving Cycle)循环工况综合油耗比原方案降低0.26 L/100km,经济性改善了3.86%,并且等转速换挡的平顺性较原始方案有所改善。

摘要：本文针对车用发动机性能开发提出了一套始于整车动力性、经济性,止于发动机主要设计参数确定的正向开发流程与软件平台。该平台以大量整车与发动机性能实测数据的分析、整理以及对发动机设计与性能参数之间的内在联系为基础,以整车设计参数及动力性设计指标作为输入参数,以发动机的主要设计参数,诸如排量、缸数、缸径/行程比、吸气方式、气道设计参数、进排气系统参数(如直径、长度、联接方式等)、进排气系统压力损失控制范围以及增压器参数(流量、压比)等为输出结果。本平台的开发不仅为汽车整车性能模拟计算提供了一套便捷方法,而且可为实现整车动力性、经济性目标所需的发动机主要设计与性能参数的确定、以及性能计算建模时边界条件的确定提供理论依据与实践指导,对整车与发动机性能的正向开发具有指导意义。

摘要：应用Abaqus对某发动机排气系统进行温度场计算,并在冷热循环工况下计算排气歧管的热应力、塑性变形以及密封压力.结果可以为排气歧管结构设计提供参考.

摘要：对曲轴箱通风系统内部流场进行了仿真分析,计算了稳态和瞬态情况下曲轴箱内部的速度场分布、功率损失、各油气通道流量分配关系,明确了稳态分析和瞬态分析的适用范围。通过仿真分析,可以知晓曲轴箱通风系统内部的气体流动规律,确定和量化发动机的泵气损失,加深对曲轴箱通风系统内部复杂现象的理解,为发动机的优化设计提供支持。

摘要：通过三维CFD软件AVL-FIRE模拟了直喷汽油机的进气、喷油和燃烧等工作过程,对比并分析了4种活塞形状对混合气形成及燃烧过程的影响.计算结果表明:活塞形状对进气量影响不大;对于缸内正滚流和使用多孔高压喷油器的直喷汽油机,"平顶+凹坑"的活塞顶设计更有利于维持缸内湍流强度,并在点火时刻在火花塞附近形成可供稳定点火的可燃混合气;平滑的活塞顶使点火时刻缸内湍动能更强烈,有利于加速燃烧过程,缸内温度和压力峰值更高,动力性更好;较高的缸内温度和压力会增加NO的产量,但会减少碳烟排放.