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压燃式二冲程对置活塞转盘发动机一维性能仿真
1
作者
何旭
丁昊宇
+3 位作者
李耀宗
符璐鑫
李海鹰
许锴
《内燃机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期153-160,共8页
二冲程对置活塞转盘(2S-OPCP)发动机是一种新型发动机.该发动机使用凸轮转盘机构替代了传统发动机中的曲柄连杆机构,这种特殊的结构使转盘发动机具有功率密度高、体积小和结构简单等优点.发动机两侧的凸轮转盘存在相对转角,通过改变凸...
二冲程对置活塞转盘(2S-OPCP)发动机是一种新型发动机.该发动机使用凸轮转盘机构替代了传统发动机中的曲柄连杆机构,这种特殊的结构使转盘发动机具有功率密度高、体积小和结构简单等优点.发动机两侧的凸轮转盘存在相对转角,通过改变凸轮相对转角θ可以改变发动机的有效压缩比及换气正时,从而影响发动机的性能.根据转盘发动机的结构特点及工作过程搭建了一维热力学仿真模型,并使用试验数据对模型的缸内压力曲线进行了标定.随着θ改变,发动机的扫气过程及性能表现都会发生变化.当θ在0°~10°内变化时,发动机的换气过程有所改善,给气比在θ=7°时最高,提升了3.5%.同时,在θ达到4°后,指示燃油消耗率(ISFC)开始逐渐增加,ISFC最高增加了3.5%(θ=10°);而平均有效压力(IMEP)最高增加了3.3%(θ=4°),之后随着θ的上升,IMEP开始降低.
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关键词
二冲程
对置活塞
转盘发动机
压燃
压缩比
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职称材料
旋转对置活塞发动机运动学特性研究
2
作者
王余枫
高建兵
+4 位作者
赵玉伟
黄俊峰
宋纪龙
付忠惠
杨策
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期369-376,共8页
高功率密度发动机是未来内燃机的发展趋势.旋转对置活塞发动机结构简单,做功频率是传统往复式活塞发动机的两倍,可以显著提高发动机的理论功率密度,是小型无人机、混合动力系统的理想动力源.文中通过建立数学模型,探究了旋转对置活塞发...
高功率密度发动机是未来内燃机的发展趋势.旋转对置活塞发动机结构简单,做功频率是传统往复式活塞发动机的两倍,可以显著提高发动机的理论功率密度,是小型无人机、混合动力系统的理想动力源.文中通过建立数学模型,探究了旋转对置活塞发动机的结构参数对活塞运动规律、气缸容积变化规律和压缩比的影响,分析了相邻活塞运动碰撞的边界条件.研究结果表明,活塞线速度对椭圆齿轮节曲线偏心率的变化最为敏感,当线速度大于平均值时,线速度与偏心率成正比,线速度小于平均值时则成反比;偏心率的增大可以减小气缸的余隙容积,且使下止点对应的气缸容积增大,进而调节发动机的压缩比;活塞端面夹角增大可以减小气缸的余隙容积;偏心率和活塞端面夹角在±10%的范围内变化时,压缩比相应的变化范围分别为5.62~12.04和5.01~23.45,当偏心率过大时将导致相邻活塞发生碰撞.
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关键词
旋转
对置活塞
发动机
椭圆齿轮副
结构参数
运动规律
压缩比
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职称材料
对置活塞二冲程柴油机燃油系统设计研究
3
作者
张子英
杨贵春
董雪飞
《车用发动机》
北大核心
2023年第4期80-85,共6页
基于对置活塞二冲程(OP2S)柴油机的特殊结构,开发了高压共轨燃油系统,利用喷射试验获取的共轨压力、喷油脉宽对应的喷油量图谱,实现了对循环喷油量的精确控制,通过燃油单次喷射试验验证了该高压共轨燃油系统的可行性。为进一步考察燃油...
基于对置活塞二冲程(OP2S)柴油机的特殊结构,开发了高压共轨燃油系统,利用喷射试验获取的共轨压力、喷油脉宽对应的喷油量图谱,实现了对循环喷油量的精确控制,通过燃油单次喷射试验验证了该高压共轨燃油系统的可行性。为进一步考察燃油系统中喷油器雾束形态对柴油机性能的影响,利用单次喷射的喷油速率曲线及三维CFD仿真模型对喷油器喷射雾束夹角进行了研究。结果表明:适当增大喷油雾束角将有利于燃油与缸内气体的混合,从而提高OP2S柴油机的循环热效率;但当喷射雾束夹角过大时则会出现雾束碰壁现象,不利于油气混合及燃油燃烧;另一方面,为避免对置二冲程柴油机燃烧粗暴的隐患,可以通过调节喷射雾束夹角得以改善。
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关键词
对置活塞
柴油机
二冲程发动机
燃油系统
雾化特性
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职称材料
对置活塞二冲程内燃机折叠曲柄系方案设计研究
被引量:
11
4
作者
张付军
郭顺宏
+3 位作者
王斌
章振宇
吴滔滔
董雪飞
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期289-297,共9页
结合一种新型对置活塞内燃机折叠曲柄系设计要求,提出4种折叠曲柄系统方案,利用Matlab/Simulink和ADAMS建立了仿真模型,通过运动学和动力学特性分析进行方案优选。计算结果表明,与传统内燃机相比,这4种折叠曲柄系活塞运动学关于上止点...
结合一种新型对置活塞内燃机折叠曲柄系设计要求,提出4种折叠曲柄系统方案,利用Matlab/Simulink和ADAMS建立了仿真模型,通过运动学和动力学特性分析进行方案优选。计算结果表明,与传统内燃机相比,这4种折叠曲柄系活塞运动学关于上止点具有明显的非对称性,相同转速下使得膨胀时间和压缩时间均不相同,因而将对气流湍动能、扫气质量和燃烧等容度均产生不同影响;动力学上,活塞侧压力较传统二冲程内燃机大幅度减小,有利于减小气缸壁的磨损。由于方案4具有空间结构布置灵活性大,系统平衡性较好,活塞运动规律有利于提高内燃机的充气效率和加快内燃机燃油与空气的混合速率,同时可以缩短着火延迟时期的特点,所以方案4为最优方案。
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关键词
动力机械工程
对置活塞
二冲程柴油机
折叠曲轴系
动力学
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职称材料
对置活塞二冲程发动机机械增压匹配分析
被引量:
6
5
作者
董雪飞
赵长禄
+3 位作者
胡清欣
张付军
赵振峰
沈明艳
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第2期132-137,共6页
针对对置活塞二冲程发动机结构特点和性能匹配实验的需求,利用GT-POWER软件建立了该发动机和Rotrex机械增压器的匹配仿真模型,研究了在不同工况下排气背压对换气过程的影响.计算结果表明:在相同工况下,排气背压对扫气效率影响较小,对...
针对对置活塞二冲程发动机结构特点和性能匹配实验的需求,利用GT-POWER软件建立了该发动机和Rotrex机械增压器的匹配仿真模型,研究了在不同工况下排气背压对换气过程的影响.计算结果表明:在相同工况下,排气背压对扫气效率影响较小,对给气比和捕获率的影响较大.当捕获率超过98%时,扫气效率会有明显下降;高转速工况增压器的消耗功率较大,占发动机有效功率21%~25%.该发动机能够与增压器进行较好的匹配.
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关键词
对置活塞
二冲程
机械增压
排气背压
直流扫气
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职称材料
对置活塞二冲程汽油机直流扫气系统参数研究
被引量:
6
6
作者
马富康
赵长禄
+2 位作者
赵振峰
王斌
刘颖
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期152-159,共8页
通过进行对置活塞二冲程汽油机直流扫气系统扫气过程的分析,提取了影响扫气过程的关键参数,包括进排气口高度、进排气口圆周率及进气口径向倾角。采用GT-Power软件建立对置活塞二冲程汽油机工作过程一维仿真模型,并通过正交试验设计方法...
通过进行对置活塞二冲程汽油机直流扫气系统扫气过程的分析,提取了影响扫气过程的关键参数,包括进排气口高度、进排气口圆周率及进气口径向倾角。采用GT-Power软件建立对置活塞二冲程汽油机工作过程一维仿真模型,并通过正交试验设计方法,对进排气口高度和圆周率进行3水平正交试验模拟,优化进排气口流通面积。同时,采用AVL-FIRE软件建立对置活塞二冲程汽油机扫气过程计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真模型,对进气口径向倾角进行优化分析。通过对进排气口高度和圆周率的正交试验分析,得出其对扫气效率和给气比的影响大小和相关系数。研究表明:适当的进气口径向倾角能促进扫气过程中的新鲜充量和废气的分层,但倾角太大导致进气阻力增大,扫气效率降低;当倾角为15°时,扫气效率和捕获率最大。
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关键词
内燃机
对置活塞
扫气系统
正交试验设计
径向倾角
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职称材料
对置活塞二冲程柴油机换气过程的试验
被引量:
8
7
作者
董雪飞
赵长禄
+2 位作者
张付军
赵振峰
谢钊毅
《内燃机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期362-369,共8页
针对对置活塞二冲程柴油机换气特点和示踪气体法测试原理,提出了示踪气体法在对置活塞二冲程柴油机上的具体试验方法.利用该方法开展了发动机换气过程的试验研究,分析了不同运转工况下进、排气状态参数对发动机换气品质的影响规律.结果...
针对对置活塞二冲程柴油机换气特点和示踪气体法测试原理,提出了示踪气体法在对置活塞二冲程柴油机上的具体试验方法.利用该方法开展了发动机换气过程的试验研究,分析了不同运转工况下进、排气状态参数对发动机换气品质的影响规律.结果表明:进、排气压差对换气品质及捕获空气量有较大的影响,压差越大,扫气效率和捕获空气量越高;当给气比大于1.4以后,压差对扫气效率和捕获空气量的影响趋势逐渐趋于平缓;以发动机稳定运行并兼顾较小的泵气损失为优化目标,给气比宜选取的范围为0.5~1.4.
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关键词
对置活塞
二冲程发动机
示踪气体法
换气过程
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职称材料
对置活塞二冲程汽油机缸内滚流的组织与利用
被引量:
4
8
作者
马富康
赵长禄
+1 位作者
赵振峰
王豪
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第9期1601-1609,共9页
通过三维计算流体力学软件AVL-Fire模拟了对置活塞二冲程(OP2S)缸内直喷汽油机的扫气、混合气形成和燃烧过程,对比分析了3种不同的缸内流动组织方案,包括:平顶活塞加均匀扫气、平顶活塞加非均匀扫气和凹坑活塞加非均匀扫气对气流运动和...
通过三维计算流体力学软件AVL-Fire模拟了对置活塞二冲程(OP2S)缸内直喷汽油机的扫气、混合气形成和燃烧过程,对比分析了3种不同的缸内流动组织方案,包括:平顶活塞加均匀扫气、平顶活塞加非均匀扫气和凹坑活塞加非均匀扫气对气流运动和扫气过程的影响。同时,针对采用非均匀进气腔的平顶活塞和凹坑活塞方案,分析混合气形成和燃烧过程。结果表明:均匀进气方式可组织较强的涡流,有利于扫气效率的提高;非均匀进气方式可组织滚流,有利于提高压缩过程缸内的湍动能。"凹坑活塞加非均匀扫气"的扫气系统更有利于组织滚流和维持缸内湍流强度,并在点火时刻火花塞附近形成可供稳定着火的可燃混合气。凹坑活塞燃烧室相比平顶活塞燃烧室,其缸内湍动能提高了1.5倍,燃油蒸发量提高了10%,有利于形成均匀混合气和加速燃烧过程。
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关键词
动力机械工程
对置活塞
二冲程
缸内流动
滚流
混合
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职称材料
对置活塞折叠曲柄内燃机刚体动力学特性分析
被引量:
4
9
作者
赵振峰
郭顺宏
+2 位作者
张付军
吴滔滔
胡清欣
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期91-97,共7页
建立了一种新型的对置活塞折叠曲柄内燃机的刚体系统动力学模型,并对其标定转速下运动机构的运动学规律和动力学特性进行了分析,得到了各个销轴水平方向和竖直方向的作用力变化曲线、各轴承比压及主要轴承的载荷图。分析结果表明:折叠...
建立了一种新型的对置活塞折叠曲柄内燃机的刚体系统动力学模型,并对其标定转速下运动机构的运动学规律和动力学特性进行了分析,得到了各个销轴水平方向和竖直方向的作用力变化曲线、各轴承比压及主要轴承的载荷图。分析结果表明:折叠曲柄系使活塞运动学具有不对称性,膨胀时间增长、压缩时间缩短,有利于提高内燃机的充气效率和加快内燃机燃油气的混合速率,会缩短着火延迟时期。动力学上,活塞侧压力较传统内燃机大幅度减小,有利于减小气缸壁的磨损;机构竖直方向的受力远小于传统内燃机,水平分量易被抵消,系统平衡性较好。
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关键词
内燃机
对置活塞
二冲程内燃机
折叠曲柄系
动力学
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职称材料
对置活塞二冲程汽油机活塞运动相位差的匹配
被引量:
3
10
作者
马富康
赵长禄
+1 位作者
张付军
赵振峰
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期139-145,151,共8页
通过对对置活塞二冲程缸内直喷汽油机的活塞运动规律、扫气过程及缸内工作过程进行数值模拟,研究了对置活塞运动相位差对扫气过程、混合气的形成和燃烧过程及整机性能的影响。研究结果表明:活塞运动相位差影响活塞相对运动规律的同时,...
通过对对置活塞二冲程缸内直喷汽油机的活塞运动规律、扫气过程及缸内工作过程进行数值模拟,研究了对置活塞运动相位差对扫气过程、混合气的形成和燃烧过程及整机性能的影响。研究结果表明:活塞运动相位差影响活塞相对运动规律的同时,直接影响扫气正时和有效压缩比进而影响扫气过程、缸内工作过程和整机性能及对置活塞非对称做功特性。随着活塞运动相位差的增大,扫气效率增大,火焰发展期和快速燃烧期增大,循环指示功先增大后减小,在相位差为15°曲轴转角时达到最大值。综合相位差对扫气和缸内工作过程的影响,在15kW、6 000r/min、全负荷工况时最佳活塞运动相位差为15°曲轴转角。
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关键词
内燃机
对置活塞
二冲程汽油机
活塞
运动
相位差
匹配分析
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职称材料
进排气压力对增压对置活塞二冲程发动机的影响研究
被引量:
4
11
作者
董雪飞
赵长禄
赵振峰
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期28-32,共5页
针对对置活塞二冲程发动机结构特点和性能匹配试验的需求,建立了复合增压对置活塞二冲程柴油机的一维仿真模型,根据试验数据对原机仿真模型进行校核。考虑进排气压力差对直流扫气有较大的影响,通过该仿真模型模似了排气压力一定时,进气...
针对对置活塞二冲程发动机结构特点和性能匹配试验的需求,建立了复合增压对置活塞二冲程柴油机的一维仿真模型,根据试验数据对原机仿真模型进行校核。考虑进排气压力差对直流扫气有较大的影响,通过该仿真模型模似了排气压力一定时,进气压力对捕获率、捕获量和比燃油消耗率的影响规律,以及保证给气比一定,排气压力对比燃油消耗率、压差和捕获空燃比的影响。从仿真结果可知:进气压力对比燃油消耗率的影响较大,给气比每提高0.02,比燃油消耗率(从低速到高速)分别最多增加0.7%、1.3%和1.8%;三个工况下,排气背压在160kPa^170kPa之间时比油耗最小。
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关键词
内燃机
对置活塞
二冲程
进气压力
排气背压
压差
复合增压
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职称材料
对置活塞轴向发动机同步运动机构空间圆柱凸轮的设计与优化
被引量:
5
12
作者
叶莹
赵振峰
+1 位作者
符代桥
张付军
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期852-858,共7页
针对对置活塞轴向气缸结构的二冲程发动机,开展了对置活塞空间圆柱凸轮同步机构优化设计研究。为提高对置活塞发动机的性能,建立空间圆柱凸轮模型,对压力角、空间圆柱凸轮型线进行优化设计,进而得到发动机活塞的最佳运动位移曲线。利用...
针对对置活塞轴向气缸结构的二冲程发动机,开展了对置活塞空间圆柱凸轮同步机构优化设计研究。为提高对置活塞发动机的性能,建立空间圆柱凸轮模型,对压力角、空间圆柱凸轮型线进行优化设计,进而得到发动机活塞的最佳运动位移曲线。利用发动机性能仿真软件GTpower,计算了不同活塞位移曲线下发动机的性能参数,分析活塞运动位移曲线对发动机性能参数的影响规律。计算结果表明:优化设计后的空间圆柱凸轮型线可以改进活塞运动位移的变化规律,进而提高发动机动力经济性能;随着活塞运动位移曲线的变化方向,发动机的性能先有所提升,而后开始下降,得出对置活塞发动机同步运动机构圆柱凸轮的优化设计方法。
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关键词
动力机械工程
对置活塞
轴向发动机
同步运动机构
空间圆柱凸轮
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职称材料
对置活塞二冲程汽油机喷油和点火定时影响分析
被引量:
3
13
作者
马富康
赵长禄
+1 位作者
张付军
赵振峰
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2015年第9期992-997,1004,共7页
对对置活塞二冲程缸内直喷汽油机缸内流动、混合气形成和燃烧过程进行数值模拟,以研究喷油定时和点火定时对混合气的形成、燃烧过程和整机性能的影响。结果表明:随着喷油提前角的增大,火焰发展期缩短,快速燃烧期先减小后增大,而在喷油...
对对置活塞二冲程缸内直喷汽油机缸内流动、混合气形成和燃烧过程进行数值模拟,以研究喷油定时和点火定时对混合气的形成、燃烧过程和整机性能的影响。结果表明:随着喷油提前角的增大,火焰发展期缩短,快速燃烧期先减小后增大,而在喷油提前角为100°CA时达到最小值;随着点火提前角的增大,火焰发展期延长,快速燃烧期先减小后增大且在点火提前角为20°CA时达到最小值。因此,喷油提前角100°CA、点火提前角20°CA为最佳匹配。此时,可实现点火时刻的均匀混合;同时具有较短的火焰发展期和快速燃烧期,所对应的缸内平均指示压力较高,指示燃油消耗率较低。
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关键词
对置活塞
二冲程汽油机
缸内直喷
喷油定时
点火定时
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职称材料
对置活塞二冲程汽油机活塞运动规律匹配分析
被引量:
2
14
作者
马富康
赵长禄
+1 位作者
赵振峰
王豪
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第10期1873-1880,共8页
对置活塞二冲程汽油机活塞的相对运动规律,影响扫气过程的扫气正时和扫气持续期,而活塞相对运动规律主要取决于对置活塞运动相位差和曲柄连杆比。在采用MATLAB/Simulink进行对置曲柄连杆机构运动学分析的基础上,通过建立扫气系统的三维...
对置活塞二冲程汽油机活塞的相对运动规律,影响扫气过程的扫气正时和扫气持续期,而活塞相对运动规律主要取决于对置活塞运动相位差和曲柄连杆比。在采用MATLAB/Simulink进行对置曲柄连杆机构运动学分析的基础上,通过建立扫气系统的三维流体动力学仿真模型,并利用一维工作过程仿真提供的初始条件和边界条件,开展了对置活塞运动相位差和曲柄连杆比对扫气过程的影响规律研究,获得了较高的扫气效率和捕获率,实现了对置活塞相对运动规律的优化匹配。活塞运动相位差只影响扫气正时而不影响扫气持续期;曲柄连杆比同时影响扫气正时和扫气持续期。在内止点附近,不同的活塞运动相位差影响活塞相对运动速度和最小工作容积;不同的曲柄连杆比只影响活塞相对运动速度而不改变最小工作容积。
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关键词
兵器科学与技术
对置活塞
曲柄连杆机构
运动规律
相位差
曲柄连杆比
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职称材料
对置活塞对置气缸发动机性能模拟研究
被引量:
2
15
作者
徐元利
焦志勇
+2 位作者
孙苗钟
周玉存
谈炳发
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2013年第10期888-892,共5页
为研究对置活塞对置气缸(OPOC)发动机的性能,利用GT-power软件建立其独特的计算模型,并利用该模型对其主要设计参数,如进排气管直径、进气压力、喷油正时和喷嘴喷孔的数目与直径等进行优化。结果表明,该模型适用于OPOC发动机的性能模拟...
为研究对置活塞对置气缸(OPOC)发动机的性能,利用GT-power软件建立其独特的计算模型,并利用该模型对其主要设计参数,如进排气管直径、进气压力、喷油正时和喷嘴喷孔的数目与直径等进行优化。结果表明,该模型适用于OPOC发动机的性能模拟,发动机3个阶段的性能指标可达到预期目标。
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关键词
对置活塞
对置
气缸发动机
性能
模拟
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职称材料
对置活塞二冲程发动机耗气特性研究
被引量:
2
16
作者
董雪飞
赵长禄
+1 位作者
张付军
赵振峰
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期216-221,共6页
针对对置活塞二冲程发动机对扫气效率优化和功率目标匹配的需求,基于试验和理论分析研究了发动机的耗气特性。采用试验数据和数学模型联合得到发动机的等效流量系数,分析了不同进排气参数、气口开启面积等对发动机耗气量的影响规律。...
针对对置活塞二冲程发动机对扫气效率优化和功率目标匹配的需求,基于试验和理论分析研究了发动机的耗气特性。采用试验数据和数学模型联合得到发动机的等效流量系数,分析了不同进排气参数、气口开启面积等对发动机耗气量的影响规律。研究结果表明:耗气量只由扫气压力、排气压力和绝热效率三个因素决定,与发动机转速无关;该发动机的等效流量系数近似等于0.272;不同曲轴转角所对应的流量系数与气口开启面积有关,当气口开启面积增加到一定值(4500~4668mm2),并继续增加时流量系数保持不变。
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关键词
内燃机
对置活塞
二冲程
进气压力
排气背压
耗气特性
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职称材料
对置活塞二冲程缸内直喷汽油机混合气形成的数值研究
被引量:
3
17
作者
王豪
赵振峰
+1 位作者
赵长禄
马富康
《车用发动机》
北大核心
2015年第4期43-48,共6页
针对对置活塞二冲程汽油机缸径小、冲程长的特点,利用三维CFD软件AVL-Fire对缸内喷雾方向进行优化,实现全负荷工况下(6 000r/min)的缸内混合气均匀混合;并且基于优选的喷雾方向,研究部分负荷工况下(2 000r/min)二次喷射策略(不同喷油时...
针对对置活塞二冲程汽油机缸径小、冲程长的特点,利用三维CFD软件AVL-Fire对缸内喷雾方向进行优化,实现全负荷工况下(6 000r/min)的缸内混合气均匀混合;并且基于优选的喷雾方向,研究部分负荷工况下(2 000r/min)二次喷射策略(不同喷油时刻和喷油比例)对缸内混合气分层分布的影响。结果显示,增大排气侧3束喷雾的中心线与气缸中心面夹角β会导致燃油蒸发率降低,而增大进气侧3束喷雾的中心线与气缸中心面夹角α有利于提高缸内混合气的均匀度;在部分负荷时,当第一次喷油时刻为内止点前140°曲轴转角,第二次喷射时刻为内止点前60°曲轴转角,第二次喷油量为总喷油量的33%时,缸内形成理想的混合气分层分布。
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关键词
对置活塞
发动机
二冲程发动机
燃油雾化
二次喷射
混合气形成
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职称材料
对置活塞二冲程柴油机喷油角度对油气混合的影响
被引量:
2
18
作者
刘彩明
续彦芳
+2 位作者
许俊峰
苗会
冯占闯
《科学技术与工程》
北大核心
2015年第2期227-230,共4页
对于对置活塞对置气缸(OPOC)柴油机燃烧组织困难的特点,利用AVL FIRE软件对该型样机不同的喷油策略进行模拟计算,对比分析不同喷油方案下的缸内湍动能、缸内平均温度分布、缸内压力分布以及燃烧累积放热量对燃烧性能的影响。结果表明:...
对于对置活塞对置气缸(OPOC)柴油机燃烧组织困难的特点,利用AVL FIRE软件对该型样机不同的喷油策略进行模拟计算,对比分析不同喷油方案下的缸内湍动能、缸内平均温度分布、缸内压力分布以及燃烧累积放热量对燃烧性能的影响。结果表明:优化喷油方向是改善燃烧的有效手段,其中优化喷油角度可以有利于湍动能的形成,更好地促进组织燃烧,从而提高柴油机的性能。
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关键词
对置活塞
对置
气缸(OPOC)柴油机
喷油角度
油气混合
AVL
FIRE模拟
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职称材料
对置活塞发动机缸内流动的模型分析与仿真验证
被引量:
1
19
作者
马富康
赵长禄
+4 位作者
赵振峰
王豪
于霞
曹艳
张吉庆
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第7期1567-1574,共8页
为分析对置活塞二冲程发动机缸内流动的组织方法与影响规律,分别设计均匀和非均匀进气腔以及平顶和凹坑活塞进行缸内流动计算。通过建立缸内流动的零维模型,对缸内流动的组织和影响规律进行定性分析。同时,通过三维计算流体动力学仿真...
为分析对置活塞二冲程发动机缸内流动的组织方法与影响规律,分别设计均匀和非均匀进气腔以及平顶和凹坑活塞进行缸内流动计算。通过建立缸内流动的零维模型,对缸内流动的组织和影响规律进行定性分析。同时,通过三维计算流体动力学仿真验证了零维模型的分析结论。研究表明,均匀进气可组织较强的缸内涡流,非均匀进气配合活塞顶面的凹坑导流结构,可实现缸内流动的合理组织和平均湍动能变化,相比平顶活塞缸内湍动能提高了1.5倍。
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关键词
对置活塞
二冲程
流动
零维模型
仿真
原文传递
对置活塞二冲程汽油机动力学特性分析
被引量:
2
20
作者
马富康
冯耀南
+2 位作者
冯云鹏
苏铁熊
赵振峰
《车用发动机》
北大核心
2017年第3期49-55,共7页
结合对置活塞二冲程汽油机对置曲柄连杆机构的设计要求,提出了4种布置方案,利用Matlab/Simulink建立了动力学仿真模型,分析了不同方案的动力学特性。结果表明,活塞运动相位差一定时,4种方案的活塞相对运动规律和缸体横向力变化规律相同...
结合对置活塞二冲程汽油机对置曲柄连杆机构的设计要求,提出了4种布置方案,利用Matlab/Simulink建立了动力学仿真模型,分析了不同方案的动力学特性。结果表明,活塞运动相位差一定时,4种方案的活塞相对运动规律和缸体横向力变化规律相同;随着相位差增大,缸体横向力波动幅值增大,平衡性变差。轴对称布置的对置曲柄连杆机构曲轴旋向相反,对置活塞对缸体的侧压力方向相同;中心对称布置的对置曲柄连杆机构曲轴旋向相同,对置活塞对缸体的侧压力方向相反。轴对称布置的缸体竖直方向合力受相位差的影响极小,约为传统发动机的2倍,相对缸体中心的力矩随相位差的增大其幅值增大;中心对称布置的缸体竖直方向合力随着相位差的增大而增大,且远小于传统发动机,相对缸体中心的力矩受相位差的影响极小。方案3中进排气侧缸体侧压力的方向及变化规律有利于气缸体水平布置的缸套润滑和实现两侧曲轴的同向同步。
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关键词
对置活塞
发动机
二冲程发动机
曲柄连杆机构
运动学
动力学
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职称材料
题名
压燃式二冲程对置活塞转盘发动机一维性能仿真
1
作者
何旭
丁昊宇
李耀宗
符璐鑫
李海鹰
许锴
机构
北京理工大学机械与车辆学院
北京电动车辆协调创新中心
中国北方发动机研究所
出处
《内燃机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期153-160,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51976012).
文摘
二冲程对置活塞转盘(2S-OPCP)发动机是一种新型发动机.该发动机使用凸轮转盘机构替代了传统发动机中的曲柄连杆机构,这种特殊的结构使转盘发动机具有功率密度高、体积小和结构简单等优点.发动机两侧的凸轮转盘存在相对转角,通过改变凸轮相对转角θ可以改变发动机的有效压缩比及换气正时,从而影响发动机的性能.根据转盘发动机的结构特点及工作过程搭建了一维热力学仿真模型,并使用试验数据对模型的缸内压力曲线进行了标定.随着θ改变,发动机的扫气过程及性能表现都会发生变化.当θ在0°~10°内变化时,发动机的换气过程有所改善,给气比在θ=7°时最高,提升了3.5%.同时,在θ达到4°后,指示燃油消耗率(ISFC)开始逐渐增加,ISFC最高增加了3.5%(θ=10°);而平均有效压力(IMEP)最高增加了3.3%(θ=4°),之后随着θ的上升,IMEP开始降低.
关键词
二冲程
对置活塞
转盘发动机
压燃
压缩比
Keywords
2-stroke opposed piston cam-plate engine
compression ignition
compression ratio
分类号
TK421 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
旋转对置活塞发动机运动学特性研究
2
作者
王余枫
高建兵
赵玉伟
黄俊峰
宋纪龙
付忠惠
杨策
机构
北京理工大学机械与车辆学院
空军工程大学防空反导学院
出处
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期369-376,共8页
基金
国家自然科学基金青年项目(52306128)
中央引导地方科技发展基金资助项目(236Z4001G)。
文摘
高功率密度发动机是未来内燃机的发展趋势.旋转对置活塞发动机结构简单,做功频率是传统往复式活塞发动机的两倍,可以显著提高发动机的理论功率密度,是小型无人机、混合动力系统的理想动力源.文中通过建立数学模型,探究了旋转对置活塞发动机的结构参数对活塞运动规律、气缸容积变化规律和压缩比的影响,分析了相邻活塞运动碰撞的边界条件.研究结果表明,活塞线速度对椭圆齿轮节曲线偏心率的变化最为敏感,当线速度大于平均值时,线速度与偏心率成正比,线速度小于平均值时则成反比;偏心率的增大可以减小气缸的余隙容积,且使下止点对应的气缸容积增大,进而调节发动机的压缩比;活塞端面夹角增大可以减小气缸的余隙容积;偏心率和活塞端面夹角在±10%的范围内变化时,压缩比相应的变化范围分别为5.62~12.04和5.01~23.45,当偏心率过大时将导致相邻活塞发生碰撞.
关键词
旋转
对置活塞
发动机
椭圆齿轮副
结构参数
运动规律
压缩比
Keywords
opposed rotary piston engine
elliptical gear pair
structural parameters
law of motion
compression ratio
分类号
TK452 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
对置活塞二冲程柴油机燃油系统设计研究
3
作者
张子英
杨贵春
董雪飞
机构
中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院
山西能源学院机电工程系
中国北方发动机研究所(天津)
航天时代飞鸿技术股份有限公司能源与动力技术研究室
出处
《车用发动机》
北大核心
2023年第4期80-85,共6页
基金
国家自然科学基金(51275487)。
文摘
基于对置活塞二冲程(OP2S)柴油机的特殊结构,开发了高压共轨燃油系统,利用喷射试验获取的共轨压力、喷油脉宽对应的喷油量图谱,实现了对循环喷油量的精确控制,通过燃油单次喷射试验验证了该高压共轨燃油系统的可行性。为进一步考察燃油系统中喷油器雾束形态对柴油机性能的影响,利用单次喷射的喷油速率曲线及三维CFD仿真模型对喷油器喷射雾束夹角进行了研究。结果表明:适当增大喷油雾束角将有利于燃油与缸内气体的混合,从而提高OP2S柴油机的循环热效率;但当喷射雾束夹角过大时则会出现雾束碰壁现象,不利于油气混合及燃油燃烧;另一方面,为避免对置二冲程柴油机燃烧粗暴的隐患,可以通过调节喷射雾束夹角得以改善。
关键词
对置活塞
柴油机
二冲程发动机
燃油系统
雾化特性
Keywords
opposed piston diesel engine
two stroke engine
fuel system
spray characteristic
分类号
TK423.8 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
对置活塞二冲程内燃机折叠曲柄系方案设计研究
被引量:
11
4
作者
张付军
郭顺宏
王斌
章振宇
吴滔滔
董雪飞
机构
北京理工大学机械与车辆学院
山西柴油机厂工艺研究所
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期289-297,共9页
基金
国家部委"十二五"科研基金项目(2011年)
文摘
结合一种新型对置活塞内燃机折叠曲柄系设计要求,提出4种折叠曲柄系统方案,利用Matlab/Simulink和ADAMS建立了仿真模型,通过运动学和动力学特性分析进行方案优选。计算结果表明,与传统内燃机相比,这4种折叠曲柄系活塞运动学关于上止点具有明显的非对称性,相同转速下使得膨胀时间和压缩时间均不相同,因而将对气流湍动能、扫气质量和燃烧等容度均产生不同影响;动力学上,活塞侧压力较传统二冲程内燃机大幅度减小,有利于减小气缸壁的磨损。由于方案4具有空间结构布置灵活性大,系统平衡性较好,活塞运动规律有利于提高内燃机的充气效率和加快内燃机燃油与空气的混合速率,同时可以缩短着火延迟时期的特点,所以方案4为最优方案。
关键词
动力机械工程
对置活塞
二冲程柴油机
折叠曲轴系
动力学
Keywords
power machinery engineering
opposed-piston two-stroke engine
folded-eranktrain
dynamics
分类号
TK421 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
对置活塞二冲程发动机机械增压匹配分析
被引量:
6
5
作者
董雪飞
赵长禄
胡清欣
张付军
赵振峰
沈明艳
机构
北京理工大学车辆动力系统技术国防重点学科实验室
中国北方发动机研究所
中国兵器工业新技术推广研究所
出处
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第2期132-137,共6页
基金
国家部委基金资助项目(B2220110005)
文摘
针对对置活塞二冲程发动机结构特点和性能匹配实验的需求,利用GT-POWER软件建立了该发动机和Rotrex机械增压器的匹配仿真模型,研究了在不同工况下排气背压对换气过程的影响.计算结果表明:在相同工况下,排气背压对扫气效率影响较小,对给气比和捕获率的影响较大.当捕获率超过98%时,扫气效率会有明显下降;高转速工况增压器的消耗功率较大,占发动机有效功率21%~25%.该发动机能够与增压器进行较好的匹配.
关键词
对置活塞
二冲程
机械增压
排气背压
直流扫气
Keywords
opposed-piston
two-stroke
supercharger
exhaust backpressure
uniflow scaven- ging
分类号
TK421.8 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
对置活塞二冲程汽油机直流扫气系统参数研究
被引量:
6
6
作者
马富康
赵长禄
赵振峰
王斌
刘颖
机构
中北大学机械与动力工程学院
北京理工大学机械与车辆学院
山西柴油机工业有限责任公司工艺研究所
出处
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期152-159,共8页
基金
国家部委级基础研究项目(B2220110005)
文摘
通过进行对置活塞二冲程汽油机直流扫气系统扫气过程的分析,提取了影响扫气过程的关键参数,包括进排气口高度、进排气口圆周率及进气口径向倾角。采用GT-Power软件建立对置活塞二冲程汽油机工作过程一维仿真模型,并通过正交试验设计方法,对进排气口高度和圆周率进行3水平正交试验模拟,优化进排气口流通面积。同时,采用AVL-FIRE软件建立对置活塞二冲程汽油机扫气过程计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真模型,对进气口径向倾角进行优化分析。通过对进排气口高度和圆周率的正交试验分析,得出其对扫气效率和给气比的影响大小和相关系数。研究表明:适当的进气口径向倾角能促进扫气过程中的新鲜充量和废气的分层,但倾角太大导致进气阻力增大,扫气效率降低;当倾角为15°时,扫气效率和捕获率最大。
关键词
内燃机
对置活塞
扫气系统
正交试验设计
径向倾角
Keywords
IC engine
opposed-piston
scavenging system
orthogonal experimental design
radial angle
分类号
TK411 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
对置活塞二冲程柴油机换气过程的试验
被引量:
8
7
作者
董雪飞
赵长禄
张付军
赵振峰
谢钊毅
机构
北京理工大学车辆动力系统技术重点学科实验室
出处
《内燃机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期362-369,共8页
基金
国家部委级基础研究资助项目(B2220110005)
文摘
针对对置活塞二冲程柴油机换气特点和示踪气体法测试原理,提出了示踪气体法在对置活塞二冲程柴油机上的具体试验方法.利用该方法开展了发动机换气过程的试验研究,分析了不同运转工况下进、排气状态参数对发动机换气品质的影响规律.结果表明:进、排气压差对换气品质及捕获空气量有较大的影响,压差越大,扫气效率和捕获空气量越高;当给气比大于1.4以后,压差对扫气效率和捕获空气量的影响趋势逐渐趋于平缓;以发动机稳定运行并兼顾较小的泵气损失为优化目标,给气比宜选取的范围为0.5~1.4.
关键词
对置活塞
二冲程发动机
示踪气体法
换气过程
Keywords
opposed-piston two-stroke diesel engine
tracer gas method
scavenging process
分类号
TK427 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
对置活塞二冲程汽油机缸内滚流的组织与利用
被引量:
4
8
作者
马富康
赵长禄
赵振峰
王豪
机构
北京理工大学机械与车辆学院
中北大学机械与动力工程学院
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第9期1601-1609,共9页
基金
国家部委科研基金项目(B2220110005)
文摘
通过三维计算流体力学软件AVL-Fire模拟了对置活塞二冲程(OP2S)缸内直喷汽油机的扫气、混合气形成和燃烧过程,对比分析了3种不同的缸内流动组织方案,包括:平顶活塞加均匀扫气、平顶活塞加非均匀扫气和凹坑活塞加非均匀扫气对气流运动和扫气过程的影响。同时,针对采用非均匀进气腔的平顶活塞和凹坑活塞方案,分析混合气形成和燃烧过程。结果表明:均匀进气方式可组织较强的涡流,有利于扫气效率的提高;非均匀进气方式可组织滚流,有利于提高压缩过程缸内的湍动能。"凹坑活塞加非均匀扫气"的扫气系统更有利于组织滚流和维持缸内湍流强度,并在点火时刻火花塞附近形成可供稳定着火的可燃混合气。凹坑活塞燃烧室相比平顶活塞燃烧室,其缸内湍动能提高了1.5倍,燃油蒸发量提高了10%,有利于形成均匀混合气和加速燃烧过程。
关键词
动力机械工程
对置活塞
二冲程
缸内流动
滚流
混合
Keywords
power machinery eugineering
opposed-piston
two-stroke
in-cylinder flow
tumble
mixing
分类号
TK412 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
对置活塞折叠曲柄内燃机刚体动力学特性分析
被引量:
4
9
作者
赵振峰
郭顺宏
张付军
吴滔滔
胡清欣
机构
北京理工大学机械与车辆学院车辆动力系统技术重点学科实验室
北方发动机研究所
出处
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期91-97,共7页
基金
"十二五"国家部委基础项目(B2220110005)
文摘
建立了一种新型的对置活塞折叠曲柄内燃机的刚体系统动力学模型,并对其标定转速下运动机构的运动学规律和动力学特性进行了分析,得到了各个销轴水平方向和竖直方向的作用力变化曲线、各轴承比压及主要轴承的载荷图。分析结果表明:折叠曲柄系使活塞运动学具有不对称性,膨胀时间增长、压缩时间缩短,有利于提高内燃机的充气效率和加快内燃机燃油气的混合速率,会缩短着火延迟时期。动力学上,活塞侧压力较传统内燃机大幅度减小,有利于减小气缸壁的磨损;机构竖直方向的受力远小于传统内燃机,水平分量易被抵消,系统平衡性较好。
关键词
内燃机
对置活塞
二冲程内燃机
折叠曲柄系
动力学
Keywords
IC engine
opposed-piston engine
folded-cranktrain
dynamics
分类号
TK413.2 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
对置活塞二冲程汽油机活塞运动相位差的匹配
被引量:
3
10
作者
马富康
赵长禄
张付军
赵振峰
机构
北京理工大学机械与车辆学院
中北大学机械与动力工程学院
出处
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期139-145,151,共8页
基金
国家部委级基础研究项目(B2220110005)
文摘
通过对对置活塞二冲程缸内直喷汽油机的活塞运动规律、扫气过程及缸内工作过程进行数值模拟,研究了对置活塞运动相位差对扫气过程、混合气的形成和燃烧过程及整机性能的影响。研究结果表明:活塞运动相位差影响活塞相对运动规律的同时,直接影响扫气正时和有效压缩比进而影响扫气过程、缸内工作过程和整机性能及对置活塞非对称做功特性。随着活塞运动相位差的增大,扫气效率增大,火焰发展期和快速燃烧期增大,循环指示功先增大后减小,在相位差为15°曲轴转角时达到最大值。综合相位差对扫气和缸内工作过程的影响,在15kW、6 000r/min、全负荷工况时最佳活塞运动相位差为15°曲轴转角。
关键词
内燃机
对置活塞
二冲程汽油机
活塞
运动
相位差
匹配分析
Keywords
IC engine
opposed-piston
two-stroke gasoline engine
piston motion
phase difference
matching analysis
分类号
TK413.6 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
进排气压力对增压对置活塞二冲程发动机的影响研究
被引量:
4
11
作者
董雪飞
赵长禄
赵振峰
机构
北京理工大学车辆动力系统技术重点学科实验室
山西柴油机厂工艺研究所
出处
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期28-32,共5页
基金
国家部委级基础研究项目(B2220110005)
文摘
针对对置活塞二冲程发动机结构特点和性能匹配试验的需求,建立了复合增压对置活塞二冲程柴油机的一维仿真模型,根据试验数据对原机仿真模型进行校核。考虑进排气压力差对直流扫气有较大的影响,通过该仿真模型模似了排气压力一定时,进气压力对捕获率、捕获量和比燃油消耗率的影响规律,以及保证给气比一定,排气压力对比燃油消耗率、压差和捕获空燃比的影响。从仿真结果可知:进气压力对比燃油消耗率的影响较大,给气比每提高0.02,比燃油消耗率(从低速到高速)分别最多增加0.7%、1.3%和1.8%;三个工况下,排气背压在160kPa^170kPa之间时比油耗最小。
关键词
内燃机
对置活塞
二冲程
进气压力
排气背压
压差
复合增压
Keywords
IC engine
opposed-piston
two-stroke
inlet pressure
exhaust backpressure
pressure difference
combined charging
分类号
TK421.8 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
对置活塞轴向发动机同步运动机构空间圆柱凸轮的设计与优化
被引量:
5
12
作者
叶莹
赵振峰
符代桥
张付军
机构
北京理工大学机械与车辆学院
中国北方发动机研究所
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期852-858,共7页
基金
国家部委"十二五"基础科研项目(2011年)
文摘
针对对置活塞轴向气缸结构的二冲程发动机,开展了对置活塞空间圆柱凸轮同步机构优化设计研究。为提高对置活塞发动机的性能,建立空间圆柱凸轮模型,对压力角、空间圆柱凸轮型线进行优化设计,进而得到发动机活塞的最佳运动位移曲线。利用发动机性能仿真软件GTpower,计算了不同活塞位移曲线下发动机的性能参数,分析活塞运动位移曲线对发动机性能参数的影响规律。计算结果表明:优化设计后的空间圆柱凸轮型线可以改进活塞运动位移的变化规律,进而提高发动机动力经济性能;随着活塞运动位移曲线的变化方向,发动机的性能先有所提升,而后开始下降,得出对置活塞发动机同步运动机构圆柱凸轮的优化设计方法。
关键词
动力机械工程
对置活塞
轴向发动机
同步运动机构
空间圆柱凸轮
Keywords
power machinery engineering
opposed piston
axial engine
synchronous movement mechanism
spatial cylindrical cam
分类号
TK422 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
对置活塞二冲程汽油机喷油和点火定时影响分析
被引量:
3
13
作者
马富康
赵长禄
张付军
赵振峰
机构
北京理工大学机械与车辆学院
中北大学机械与动力工程学院
出处
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2015年第9期992-997,1004,共7页
文摘
对对置活塞二冲程缸内直喷汽油机缸内流动、混合气形成和燃烧过程进行数值模拟,以研究喷油定时和点火定时对混合气的形成、燃烧过程和整机性能的影响。结果表明:随着喷油提前角的增大,火焰发展期缩短,快速燃烧期先减小后增大,而在喷油提前角为100°CA时达到最小值;随着点火提前角的增大,火焰发展期延长,快速燃烧期先减小后增大且在点火提前角为20°CA时达到最小值。因此,喷油提前角100°CA、点火提前角20°CA为最佳匹配。此时,可实现点火时刻的均匀混合;同时具有较短的火焰发展期和快速燃烧期,所对应的缸内平均指示压力较高,指示燃油消耗率较低。
关键词
对置活塞
二冲程汽油机
缸内直喷
喷油定时
点火定时
Keywords
opposed-piston two-stroke gasoline engine
in-cylinder direct injection
injection timing
ignition timing
分类号
U464.171 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
对置活塞二冲程汽油机活塞运动规律匹配分析
被引量:
2
14
作者
马富康
赵长禄
赵振峰
王豪
机构
中北大学机械与动力工程学院
北京理工大学机械与车辆学院
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第10期1873-1880,共8页
基金
国家部委科研基金项目(B2220110005)
文摘
对置活塞二冲程汽油机活塞的相对运动规律,影响扫气过程的扫气正时和扫气持续期,而活塞相对运动规律主要取决于对置活塞运动相位差和曲柄连杆比。在采用MATLAB/Simulink进行对置曲柄连杆机构运动学分析的基础上,通过建立扫气系统的三维流体动力学仿真模型,并利用一维工作过程仿真提供的初始条件和边界条件,开展了对置活塞运动相位差和曲柄连杆比对扫气过程的影响规律研究,获得了较高的扫气效率和捕获率,实现了对置活塞相对运动规律的优化匹配。活塞运动相位差只影响扫气正时而不影响扫气持续期;曲柄连杆比同时影响扫气正时和扫气持续期。在内止点附近,不同的活塞运动相位差影响活塞相对运动速度和最小工作容积;不同的曲柄连杆比只影响活塞相对运动速度而不改变最小工作容积。
关键词
兵器科学与技术
对置活塞
曲柄连杆机构
运动规律
相位差
曲柄连杆比
Keywords
ordnance science and technology
opposed piston
crank-connecting rod mechanism
motion law
phase difference
crank radius-connecting rod length ratio
分类号
TK411.3 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
对置活塞对置气缸发动机性能模拟研究
被引量:
2
15
作者
徐元利
焦志勇
孙苗钟
周玉存
谈炳发
机构
天津科技大学机械工程学院
出处
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2013年第10期888-892,共5页
基金
内燃机燃烧学国家重点实验室开放基金(k2013-6)
天津科技大学实验室开放基金(1201A401)资助
文摘
为研究对置活塞对置气缸(OPOC)发动机的性能,利用GT-power软件建立其独特的计算模型,并利用该模型对其主要设计参数,如进排气管直径、进气压力、喷油正时和喷嘴喷孔的数目与直径等进行优化。结果表明,该模型适用于OPOC发动机的性能模拟,发动机3个阶段的性能指标可达到预期目标。
关键词
对置活塞
对置
气缸发动机
性能
模拟
Keywords
opposed piston opposed cylinder engine
performance
simulation
分类号
U464 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
对置活塞二冲程发动机耗气特性研究
被引量:
2
16
作者
董雪飞
赵长禄
张付军
赵振峰
机构
北京理工大学车辆动力系统技术重点学科试验室
出处
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期216-221,共6页
基金
国家部委级基础研究项目(B2220110005)
文摘
针对对置活塞二冲程发动机对扫气效率优化和功率目标匹配的需求,基于试验和理论分析研究了发动机的耗气特性。采用试验数据和数学模型联合得到发动机的等效流量系数,分析了不同进排气参数、气口开启面积等对发动机耗气量的影响规律。研究结果表明:耗气量只由扫气压力、排气压力和绝热效率三个因素决定,与发动机转速无关;该发动机的等效流量系数近似等于0.272;不同曲轴转角所对应的流量系数与气口开启面积有关,当气口开启面积增加到一定值(4500~4668mm2),并继续增加时流量系数保持不变。
关键词
内燃机
对置活塞
二冲程
进气压力
排气背压
耗气特性
Keywords
IC engine
opposed-piston
two-stroke
inlet pressure
exhaustbackpressure
gas consumption characteristics
分类号
TK421.8 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
对置活塞二冲程缸内直喷汽油机混合气形成的数值研究
被引量:
3
17
作者
王豪
赵振峰
赵长禄
马富康
机构
北京理工大学机械与车辆学院
出处
《车用发动机》
北大核心
2015年第4期43-48,共6页
基金
国家部委级基础研究项目(B2220110005)
文摘
针对对置活塞二冲程汽油机缸径小、冲程长的特点,利用三维CFD软件AVL-Fire对缸内喷雾方向进行优化,实现全负荷工况下(6 000r/min)的缸内混合气均匀混合;并且基于优选的喷雾方向,研究部分负荷工况下(2 000r/min)二次喷射策略(不同喷油时刻和喷油比例)对缸内混合气分层分布的影响。结果显示,增大排气侧3束喷雾的中心线与气缸中心面夹角β会导致燃油蒸发率降低,而增大进气侧3束喷雾的中心线与气缸中心面夹角α有利于提高缸内混合气的均匀度;在部分负荷时,当第一次喷油时刻为内止点前140°曲轴转角,第二次喷射时刻为内止点前60°曲轴转角,第二次喷油量为总喷油量的33%时,缸内形成理想的混合气分层分布。
关键词
对置活塞
发动机
二冲程发动机
燃油雾化
二次喷射
混合气形成
Keywords
opposed-piston engine
two-stroke engine
fuel atomization
second injection
mixture formation
分类号
TK411.2 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
对置活塞二冲程柴油机喷油角度对油气混合的影响
被引量:
2
18
作者
刘彩明
续彦芳
许俊峰
苗会
冯占闯
机构
中北大学机械与动力工程学院
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2015年第2期227-230,共4页
文摘
对于对置活塞对置气缸(OPOC)柴油机燃烧组织困难的特点,利用AVL FIRE软件对该型样机不同的喷油策略进行模拟计算,对比分析不同喷油方案下的缸内湍动能、缸内平均温度分布、缸内压力分布以及燃烧累积放热量对燃烧性能的影响。结果表明:优化喷油方向是改善燃烧的有效手段,其中优化喷油角度可以有利于湍动能的形成,更好地促进组织燃烧,从而提高柴油机的性能。
关键词
对置活塞
对置
气缸(OPOC)柴油机
喷油角度
油气混合
AVL
FIRE模拟
Keywords
OPOC engine fuel injection angle air-fuel mixing AVL FIRE simulation
分类号
TK413.84 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
对置活塞发动机缸内流动的模型分析与仿真验证
被引量:
1
19
作者
马富康
赵长禄
赵振峰
王豪
于霞
曹艳
张吉庆
机构
北京理工大学机械与车辆学院
中北大学机械与动力工程学院
山西柴油机工业有限责任公司
中国国际工程咨询公司
出处
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第7期1567-1574,共8页
基金
国家部委科研基金(B2220110005)
文摘
为分析对置活塞二冲程发动机缸内流动的组织方法与影响规律,分别设计均匀和非均匀进气腔以及平顶和凹坑活塞进行缸内流动计算。通过建立缸内流动的零维模型,对缸内流动的组织和影响规律进行定性分析。同时,通过三维计算流体动力学仿真验证了零维模型的分析结论。研究表明,均匀进气可组织较强的缸内涡流,非均匀进气配合活塞顶面的凹坑导流结构,可实现缸内流动的合理组织和平均湍动能变化,相比平顶活塞缸内湍动能提高了1.5倍。
关键词
对置活塞
二冲程
流动
零维模型
仿真
Keywords
opposed-piston two-stroke
flow
zero-dimensional model
simulation
分类号
TK412 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
原文传递
题名
对置活塞二冲程汽油机动力学特性分析
被引量:
2
20
作者
马富康
冯耀南
冯云鹏
苏铁熊
赵振峰
机构
中北大学机械与动力工程学院
北京特种车辆研究所
北京理工大学机械与车辆学院
出处
《车用发动机》
北大核心
2017年第3期49-55,共7页
基金
国家部委级基础研究项目(B2220110005)
文摘
结合对置活塞二冲程汽油机对置曲柄连杆机构的设计要求,提出了4种布置方案,利用Matlab/Simulink建立了动力学仿真模型,分析了不同方案的动力学特性。结果表明,活塞运动相位差一定时,4种方案的活塞相对运动规律和缸体横向力变化规律相同;随着相位差增大,缸体横向力波动幅值增大,平衡性变差。轴对称布置的对置曲柄连杆机构曲轴旋向相反,对置活塞对缸体的侧压力方向相同;中心对称布置的对置曲柄连杆机构曲轴旋向相同,对置活塞对缸体的侧压力方向相反。轴对称布置的缸体竖直方向合力受相位差的影响极小,约为传统发动机的2倍,相对缸体中心的力矩随相位差的增大其幅值增大;中心对称布置的缸体竖直方向合力随着相位差的增大而增大,且远小于传统发动机,相对缸体中心的力矩受相位差的影响极小。方案3中进排气侧缸体侧压力的方向及变化规律有利于气缸体水平布置的缸套润滑和实现两侧曲轴的同向同步。
关键词
对置活塞
发动机
二冲程发动机
曲柄连杆机构
运动学
动力学
Keywords
opposed piston engine
two stroke engine
crank and connecting rod mechanism
kinematics
dynamics
分类号
TK411.2 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
压燃式二冲程对置活塞转盘发动机一维性能仿真
何旭
丁昊宇
李耀宗
符璐鑫
李海鹰
许锴
《内燃机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
旋转对置活塞发动机运动学特性研究
王余枫
高建兵
赵玉伟
黄俊峰
宋纪龙
付忠惠
杨策
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
对置活塞二冲程柴油机燃油系统设计研究
张子英
杨贵春
董雪飞
《车用发动机》
北大核心
2023
0
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职称材料
4
对置活塞二冲程内燃机折叠曲柄系方案设计研究
张付军
郭顺宏
王斌
章振宇
吴滔滔
董雪飞
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
11
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职称材料
5
对置活塞二冲程发动机机械增压匹配分析
董雪飞
赵长禄
胡清欣
张付军
赵振峰
沈明艳
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
6
下载PDF
职称材料
6
对置活塞二冲程汽油机直流扫气系统参数研究
马富康
赵长禄
赵振峰
王斌
刘颖
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
6
下载PDF
职称材料
7
对置活塞二冲程柴油机换气过程的试验
董雪飞
赵长禄
张付军
赵振峰
谢钊毅
《内燃机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
8
下载PDF
职称材料
8
对置活塞二冲程汽油机缸内滚流的组织与利用
马富康
赵长禄
赵振峰
王豪
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
4
下载PDF
职称材料
9
对置活塞折叠曲柄内燃机刚体动力学特性分析
赵振峰
郭顺宏
张付军
吴滔滔
胡清欣
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
4
下载PDF
职称材料
10
对置活塞二冲程汽油机活塞运动相位差的匹配
马富康
赵长禄
张付军
赵振峰
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
3
下载PDF
职称材料
11
进排气压力对增压对置活塞二冲程发动机的影响研究
董雪飞
赵长禄
赵振峰
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
4
下载PDF
职称材料
12
对置活塞轴向发动机同步运动机构空间圆柱凸轮的设计与优化
叶莹
赵振峰
符代桥
张付军
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
5
下载PDF
职称材料
13
对置活塞二冲程汽油机喷油和点火定时影响分析
马富康
赵长禄
张付军
赵振峰
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2015
3
下载PDF
职称材料
14
对置活塞二冲程汽油机活塞运动规律匹配分析
马富康
赵长禄
赵振峰
王豪
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
2
下载PDF
职称材料
15
对置活塞对置气缸发动机性能模拟研究
徐元利
焦志勇
孙苗钟
周玉存
谈炳发
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2013
2
下载PDF
职称材料
16
对置活塞二冲程发动机耗气特性研究
董雪飞
赵长禄
张付军
赵振峰
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
2
下载PDF
职称材料
17
对置活塞二冲程缸内直喷汽油机混合气形成的数值研究
王豪
赵振峰
赵长禄
马富康
《车用发动机》
北大核心
2015
3
下载PDF
职称材料
18
对置活塞二冲程柴油机喷油角度对油气混合的影响
刘彩明
续彦芳
许俊峰
苗会
冯占闯
《科学技术与工程》
北大核心
2015
2
下载PDF
职称材料
19
对置活塞发动机缸内流动的模型分析与仿真验证
马富康
赵长禄
赵振峰
王豪
于霞
曹艳
张吉庆
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016
1
原文传递
20
对置活塞二冲程汽油机动力学特性分析
马富康
冯耀南
冯云鹏
苏铁熊
赵振峰
《车用发动机》
北大核心
2017
2
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职称材料
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