CNG发动机

摘要： 为解决某压缩天然气(compressed natural gas,CNG)发动机排气门-座圈异常磨损失效的问题,通过分析座圈磨损机理,确定座圈材料的屈服强度、座圈表面接触应力、有效表面膜和表面温度为影响CNG发动机排气门-座圈磨损特征的关键因素。提出优化座圈材料、降低座圈表面法向载荷的接触应力、降低排气门-座圈摩擦副的表面温度及保证座圈有效表面膜的生成等优化方案。对优化方案进行台架和整车试验验证,结果表明优化后座圈最大磨损量由0.288 mm降到0.078 mm,满足设计要求,改进效果明显,市场反馈表现良好,没有出现因座圈异常磨损导致的发动机缸压不足、抖动等故障。

摘要： 为了准确预测自然吸气式压缩天然气(Compressed Natural Gas,CNG)发动机的空气流量,基于汽油机进气系统平均值模型,构建了CNG发动机的主充模型.根据CNG发动机进气系统的实际工作环境,引入了温度修正系数、体积修正系数、燃气量修正系数等参数,计算了不同工况下CNG发动机的空气流量.通过CNG发动机台架试验,测量了不同转速、不同进气歧管压力下的空气流量;对比分析了空气流量的计算值和试验值的方法,评估了模型的预测性能.结果 表明,所建立的主充模型能较好的预测不同转速下空气流量随CNG发动机进气歧管压力的变化规律,空气流量的预测值与实验值的最大误差小于3％,模型具有较高的预测精度.

摘要： 2020年以后,对CO2进行排放限制的法规迫使发动机采取更加强有力的技术措施.即使到2030年,虽然混合动力和电池电驱动车辆预计会持续增加,但仍有65％的道路车辆通过内燃机驱动.同时,诸如天然气或生物甲烷等低碳替代燃料将在加速交通领域低碳化、支撑有效循环经济方面起到重要作用.菲亚特克莱斯勒汽车公司(FCA)从20世纪90年代开始投资压缩天然气(CNG)车辆,是拥有相关产品系列最多的厂家之一,在欧洲成为了行业领导者.一直以来,FCA都在追求该技术的持续提升,但在未来几十年内,需要进一步提升当前CNG发动机技术,以实现更高的效率,并且消除其与传统燃料发动机之间的差别.CNG直喷技术将是一种技术趋势,更适用于新一代点火发动机,同时获得性能(与汽油机相似)和发动机效率(提高4％～6％)两方面的优势,尤其是与可变气门驱动、先进增压、高压缩比和替代燃烧循环结合使用时.综述了CNG直喷技术的进展,主要介绍了由欧盟协会赞助的名为“GasOn”的CNG大型合作项目.

摘要： 2020年以后,对CO 2进行排放限制的法规迫使发动机采取更加强有力的技术措施。即使到2030年,虽然混合动力和电池电驱动车辆预计会持续增加,但仍有65%的道路车辆通过内燃机驱动。同时,诸如天然气或生物甲烷等低碳替代燃料将在加速交通领域低碳化、支撑有效循环经济方面起到重要作用。菲亚特克莱斯勒汽车公司(FCA)从20世纪90年代开始投资压缩天然气(CNG)车辆,是拥有相关产品系列最多的厂家之一,在欧洲成为了行业领导者。一直以来,FCA都在追求该技术的持续提升,但在未来几十年内,需要进一步提升当前CNG发动机技术,以实现更高的效率,并且消除其与传统燃料发动机之间的差别。CNG直喷技术将是一种技术趋势,更适用于新一代点火发动机,同时获得性能(与汽油机相似)和发动机效率(提高4%~6%)两方面的优势,尤其是与可变气门驱动、先进增压、高压缩比和替代燃烧循环结合使用时。综述了CNG直喷技术的进展,主要介绍了由欧盟协会赞助的名为“GasOn”的CNG大型合作项目。

摘要： In order to study the power and NO emission performance of in-cylinder direct lean-burn CNG engine under differ-ent equivalent ratios,the engine simulation model was established by using AVL Fire.The initial parameters and boundary con-ditions of simulation were determined by the prototype experiment.The internal relationships between in-cylinder microscopic three-dimensional physical field and combustion pressure and between combustion heat release rate and NO production were found through the simulation.Then the factors of NO rapid generation in CNG engine were summarized and the optimal equiva-lent ratio range that could improve the engine power and reduce the NO emission was put forward.%为了研究缸内直喷稀燃CNG发动机在不同当量比条件下的动力及NO排放性能,利用AVL Fire建立了发动机仿真模型,通过样机试验确定了仿真初始参数和边界条件;通过软件仿真发现了气缸内微观三维物理场与缸内压力、燃烧放热率和NO生成量间的内在联系,总结出了CNG发动机中导致 NO快速生成的因素,并给出了能够在保证发动机动力性提升的同时降低NO生成量的最优当量比范围.

摘要： Optimization of energy structure, control of environment pollution, and constraint of climate change drive the development of CNG automobiles. There are four engine modes: CNG engine fueled with CNG or mixture of CNG and H2, CNG/gasoline bi-fuel engine, CNG/diesel dual fuel engine, and LNG engine. Natural gas automobiles are mainly applied in transportation sector, with CNG automobiles, CNG/gasoline bi-fuel automobiles for taxis, with CNG automobiles for buses, and with LNG automobiles for heavy duty trucks. In the future, LNG heavy duty trucks should be developed; CNG buses and CNG electric hybrid buses should be developed; bi-fuel taxis should be substituted with CNG taxis. Natural gas automobiles play a significant role in optimization of energy structure and energy saving and emission reduction of transportation sector.%在能源结构优化、环境污染控制、气候变化约束的驱动下,天然气汽车具有较高的发展潜力.天然气汽车动力源主要有4种形式:压缩天然气(CNG)单一燃料发动机(燃料是天然气或天然气掺氢)、CNG汽油两用燃料发动机、CNG柴油双燃料发动机、液化天然气(LNG)发动机.天然气汽车主要应用于我国交通运输行业营运车辆,主要以CNG汽车、CNG/汽油两用燃料汽车的形式在出租车中应用;以CNG汽车形式在公交车中应用;以LNG汽车形式在重卡中应用.天然气汽车未来应该大力发展LNG重卡;保持CNG公交客车比例,并推动气电混合动力公交的发展;将两用燃料出租车逐步替换为CNG汽车.发展天然气汽车对我国能源结构优化、交通运输节能减排具有重要意义.

摘要： 文章针对CNG发动机仍存在较难控制燃烧相位和极限工况下燃烧不理想等问题,重点研究等离子体强化发动机的燃烧过程.利用CHEMKIN软件多区模型,基于详细的化学反应机理GRI-MECH 3.0,探究不同等离子体和添加臭氧对甲烷燃烧过程的影响规律.结果表明:等离子体可有效缩短点火延迟时间,自由基O的助燃效果更明显,0.5％O浓度条件下,可使点火延迟时间提前12.4°CA,燃烧最高温度上升182.01K,增加自由基浓度对燃烧反应的影响不大.此外,添加臭氧可使燃烧过程中自由基O的生成使反应提前,且随着臭氧浓度的增大强化作用增强,但增强幅度逐渐降低.

摘要： 随着CNG发动机不断地向着高速化、大功率的方向发展,使得活塞销座由于应力集中而引起疲劳裂纹.为此,设计了一种新型弧面衬套活塞销座,对衬套进行了运动分析和装配条件分析.通过有限元方法分析了活塞在机械载荷、热-机耦合载荷条件下的应力分布状态.研究结果表明:在机械载荷作用下,新型活塞-衬套的Mises应力比原活塞降低了25.3％,新型活塞销座最大Mises应力比原活塞降低了27.9％,新型活塞销座的接触应力比原活塞降低了35.4％.活塞在热-机耦合载荷作用下的应力状态与在机械载荷作用下的结果相似,活塞应力状态都有很大改善.装配有衬套的活塞销座的应力分布更加的均匀,更容易形成润滑油膜.因此,该结构具有降低活塞销座应力、提高润滑能力和提高活塞销座的疲劳寿命的优点.%As the compressed natural gas (CNG) engine moves toward the direction of high speed and high power development,the piston pin hole stress is greater,causing fatigue crack on the piston pin hole.Therefore,we design the new structure of an arc surface bush piston pin hole.Such piston bush is derived from the movement analysis and assembly conditions analysis.The stress distribution state of the piston under different load conditions of mechanical load and thermo-mechanical coupling load were analyzed with the finite element method.Simulation results show that the Mises stress of the new structured piston bush decreases by 25.3％,that the Mises stress of the new structured piston pin hole decreases by 27.9％ compared with the original structured piston and that its contact stress decreases by 35.4％ under the mechanical load.The analysis results on the piston stress state of the thermomechanical coupled load are similar to those on the mechanical load.In addition,the piston's stress state has been greatly improved.The stress distribution of the piston pin hole with an arc surface bush is more homogeneous;it is easier to form oil film on the arc surface bush.Therefore,the new structure of the piston pin hole with arc surface bush has strong capability of decreasing stress and increasing the lubricity and anti-wear ability.

摘要： 以一款压缩天然气(CNG)发动机喷嘴为研究对象,研究其在产业化过程中遇到的品质难以批量快速检测的问题,搭建了试验平台,并基于品质控制参数,运用小波滤波算法,结合MATLAB软件,设计了品质检测算法和程序,该程序可利用计算机检测系统,快速采集CNG发动机喷嘴数据,并对喷嘴数据进行高效自动化处理.试验结果表明,本试验系统和算法程序运行良好,准确率达到97.7％,且因减少了人工处理流程,从而显著地提高了生产效率,达到了降低生产成本的目的.

摘要： 利用AMESim软件提供的平均值发动机模型和一些发动机专用模块库建立虚拟发动机,同时利用 AMESim和Matlab/Simulink接口模块成功地将两种软件的各自特点结合其来,在Simulink中完成了整个控制系统 建模,并对应用氧传感器信号的CNG发动机闭环控制进行了联合仿真。仿真结果表明:通过在Simulink中建立的 ECU对AMESim中的虚拟发动机进行控制,实现了在稳态工况下将空燃比控制在理论空燃比附近一个小范围内; 利用AMESim和Simulink联合仿真能够实现物理模型和控制算法的良好结合,使控制算法的研究得到更具意义的 结果。

摘要： 利用AMESim软件提供的平均值发动机模型和一些发动机专用模块库建立虚拟发动机,同时利用 AMESim和Matlab/Simulink接口模块成功地将两种软件的各自特点结合其来,在Simulink中完成了整个控制系统 建模,并对应用氧传感器信号的CNG发动机闭环控制进行了联合仿真。仿真结果表明:通过在Simulink中建立的 ECU对AMESim中的虚拟发动机进行控制,实现了在稳态工况下将空燃比控制在理论空燃比附近一个小范围内; 利用AMESim和Simulink联合仿真能够实现物理模型和控制算法的良好结合,使控制算法的研究得到更具意义的 结果。

摘要： 利用AMESim软件提供的平均值发动机模型和一些发动机专用模块库建立虚拟发动机,同时利用 AMESim和Matlab/Simulink接口模块成功地将两种软件的各自特点结合其来,在Simulink中完成了整个控制系统 建模,并对应用氧传感器信号的CNG发动机闭环控制进行了联合仿真。仿真结果表明:通过在Simulink中建立的 ECU对AMESim中的虚拟发动机进行控制,实现了在稳态工况下将空燃比控制在理论空燃比附近一个小范围内; 利用AMESim和Simulink联合仿真能够实现物理模型和控制算法的良好结合,使控制算法的研究得到更具意义的 结果。

摘要： 利用AMESim软件提供的平均值发动机模型和一些发动机专用模块库建立虚拟发动机,同时利用 AMESim和Matlab/Simulink接口模块成功地将两种软件的各自特点结合其来,在Simulink中完成了整个控制系统 建模,并对应用氧传感器信号的CNG发动机闭环控制进行了联合仿真。仿真结果表明:通过在Simulink中建立的 ECU对AMESim中的虚拟发动机进行控制,实现了在稳态工况下将空燃比控制在理论空燃比附近一个小范围内; 利用AMESim和Simulink联合仿真能够实现物理模型和控制算法的良好结合,使控制算法的研究得到更具意义的 结果。

摘要： 利用AMESim软件提供的平均值发动机模型和一些发动机专用模块库建立虚拟发动机,同时利用 AMESim和Matlab/Simulink接口模块成功地将两种软件的各自特点结合其来,在Simulink中完成了整个控制系统 建模,并对应用氧传感器信号的CNG发动机闭环控制进行了联合仿真。仿真结果表明:通过在Simulink中建立的 ECU对AMESim中的虚拟发动机进行控制,实现了在稳态工况下将空燃比控制在理论空燃比附近一个小范围内; 利用AMESim和Simulink联合仿真能够实现物理模型和控制算法的良好结合,使控制算法的研究得到更具意义的 结果。

摘要： 自主研发了点燃式低压缸内直喷CNG发动机及脉冲多次喷射系统.开展了单次喷射和复合直喷(主喷和辅助喷射)模式下缸内混合气形成、空燃比、喷气正时等对发动机燃烧过程影响的研究.通过三维数值计算研究了CNG低压缸内直喷发动机缸内混合气形成特点以及对燃烧过程的影响规律.结果表明:低压缸内直喷CNG发动机存在一个"喷射窗口",在"喷射窗口"内喷气,可以获得较优的燃烧性能;相对于单次喷射,复合喷射更容易形成缸内混合气的浓度分层,有利于稀燃条件下燃烧效率及燃烧稳定性的提高.

摘要： 自主研发了点燃式低压缸内直喷CNG发动机及脉冲多次喷射系统.开展了单次喷射和复合直喷(主喷和辅助喷射)模式下缸内混合气形成、空燃比、喷气正时等对发动机燃烧过程影响的研究.通过三维数值计算研究了CNG低压缸内直喷发动机缸内混合气形成特点以及对燃烧过程的影响规律.结果表明:低压缸内直喷CNG发动机存在一个"喷射窗口",在"喷射窗口"内喷气,可以获得较优的燃烧性能;相对于单次喷射,复合喷射更容易形成缸内混合气的浓度分层,有利于稀燃条件下燃烧效率及燃烧稳定性的提高.

摘要： 自主研发了点燃式低压缸内直喷CNG发动机及脉冲多次喷射系统.开展了单次喷射和复合直喷(主喷和辅助喷射)模式下缸内混合气形成、空燃比、喷气正时等对发动机燃烧过程影响的研究.通过三维数值计算研究了CNG低压缸内直喷发动机缸内混合气形成特点以及对燃烧过程的影响规律.结果表明:低压缸内直喷CNG发动机存在一个"喷射窗口",在"喷射窗口"内喷气,可以获得较优的燃烧性能;相对于单次喷射,复合喷射更容易形成缸内混合气的浓度分层,有利于稀燃条件下燃烧效率及燃烧稳定性的提高.

摘要： 自主研发了点燃式低压缸内直喷CNG发动机及脉冲多次喷射系统.开展了单次喷射和复合直喷(主喷和辅助喷射)模式下缸内混合气形成、空燃比、喷气正时等对发动机燃烧过程影响的研究.通过三维数值计算研究了CNG低压缸内直喷发动机缸内混合气形成特点以及对燃烧过程的影响规律.结果表明:低压缸内直喷CNG发动机存在一个"喷射窗口",在"喷射窗口"内喷气,可以获得较优的燃烧性能;相对于单次喷射,复合喷射更容易形成缸内混合气的浓度分层,有利于稀燃条件下燃烧效率及燃烧稳定性的提高.

摘要： 本文对重型载货CNG发动机的失火诊断进行研究，确立了基于曲轴转速波动的失火诊断策略。试验过程中通过自行设计的失火发生装置控制发动机失火，分析了发动机失火时的曲轴转速波动，并计算出发动机运行的粗暴度值。实验结果表明：转速信号在稳态工况下用于失火检测的方法具有很好的实时性，方法使用比较简单且易实现，在低转速下检测尤为准确。

摘要： 一种发动机、用于该发动机的盖组件以及将该盖摁扣地连接至该发动机而不使用螺纹紧固件的方法包括盖、卡箍和弹性材料阻尼器。该卡箍被布置来与发动机的凸缘摁扣地接合，以将该盖固定至发动机。卡箍具有从盖延伸的第一部分和用于与发动机凸缘摁扣地接合的刚性第二部分。弹性材料阻尼器与卡箍的第二部分间隔，以使卡箍的第二部分与发动机的凸缘直接接合。

摘要： 本发明涉及一种用于安装在飞机发动机的进气口或进气通道的壳体上的发动机进气活门(K)，其具有第一端(E1)和与第一端相对设置并沿进气活门的纵向(L)与第一端隔开的第二端(E2)，其中所述纵向(L)在正常使用时与流入发动机的空气流动方向(S)相反地定向，所述发动机进气活门具有：进气活门基体(1)，具有用于铰链连接的连接装置，以便铰链式地将进气活门基体(1)连接到进气口或进气通道的壳体上，所述连接装置具有沿第二端(E2)延伸的旋转轴线(A)；在结构上与进气活门基体(1)集成的进气活门延长部(2)，该进气活门延长部具有第一和第二侧部件(5、6)，所述第一和第二侧部件分别在进气活门(K)的两个彼此相对设置并沿纵向(L)延伸的侧边缘(1a、1b)上从所述进气活门基体(1)出发延伸；多个横梁(11)或多个纵梁，所述横梁或纵梁设置在发动机进气活门(K)的前部区域中。

摘要： 本发明提供一种发动机驱动机械、发动机驱动机械的控制装置及发动机的最大输出特性的控制方法，能够使发动机驱动机械输出所希望的功率但不产生违背操作人员意图的发动机转速变动。具有由发动机(101)驱动的多种负载装置的发动机驱动机械(1)具有：负载转矩计算部(1201)，其算出从至少一种负载装置施加于发动机(101)的当前的负载转矩；以及控制部(1203)，其根据算出的所述负载转矩，对所述发动机(101)的最大输出特性进行可变控制，以使在当前的发动机转速下发动机(101)能够输出的最大输出转矩成为算出的所述负载转矩以上的最大输出转矩。

摘要： 提出了一种用于起动机动车辆发动机的方法，该方法包括以下步骤：测量该机动车辆发动机的发动机轴的转速曲线，确定期望在机动车辆发动机的下一个点火的汽缸的一个做功冲程之后出现的发动机轴的估算转速，对该估算转速与减振器的共振转速范围进行比较，该减振器尤其被配置成一个双质量飞轮，其中，在该共振转速范围内在该减振器中发生了共振，并且在该估算转速处于该共振转速范围内时，改变用于将待引入流体(尤其是燃料和/或燃料/空气混合物)引入(尤其是吸入和/或喷入)汽缸的引入参数和/或改变汽缸的点火时间，其结果是，在改变之后，采用在此时为汽缸设置的喷入参数以及在此时设置的点火时间，所期望的估算转速处于该共振转速范围之外。通过基于测得的转速曲线的预测而确定估算转速，可防止当前转速停留在该共振转速范围内，并且可确保在汽缸的做功冲程过程中快速通过该共振转速范围，从而准许机动车辆的传动系中的共振的低发生率，并且同时在机动车辆发动机起动时可迅速达到怠速转速。

摘要： 具有利用该汽缸的燃烧循环以前的汽缸来识别曲轴的旋转量的旋转识别构件。在针对6汽缸中的某一个汽缸不能供给来自喷射器的燃料时，在该汽缸的燃烧循环以前，变更基于旋转识别构件的对象汽缸的汽缸数，以便识别在该汽缸的燃烧循环以前，燃烧循环连续的6个所有的汽缸的每一个的曲轴的旋转量，同时进行控制，使隔着该不能被供给燃料的汽缸，在位于燃烧循环的前后两侧的汽缸间的燃烧循环的间隔均一，并停止对燃烧循环的间隔与不能被供给燃料的汽缸一致的汽缸供给燃料的喷射器的燃料供给。

摘要： 本发明涉及一种用于涡轮发动机转子的旋转对称部件，例如盘(24')。所述部件具有旋转轴线(A)并且在其周缘上包括齿(22')的环形的列，所述齿在它们之间限定出用于将杉树形的转子叶片根部(10'，10″)保持在其中的凹槽(34'，34″)。每个齿包括第一侧面(40″)和第二侧面(40')，该第一侧面包括至少两个凸出部分，该至少两个凸出部分用于保持叶片根部并且被凹陷部分彼此分隔开，该第二侧面包括至少两个凸出部分(42)，该至少两个凸出部分用于保持相邻的叶片根部并且通过凹陷部分彼此分隔开。第一侧面的所述至少两个凸出部分位于以旋转对称部件的旋转轴线为中心的圆周(C3，C7)上，第二侧面的所述至少两个凸出部分位于以所述旋转轴线为中心的圆周(C4，C8)上。所述部件的特征在于，每个齿大体在其整个的纵向尺寸上关于大体的径向中间纵向平面(P2)不对称。每个齿的第二侧面的凸出部分的所述圆周中的至少一个(C4)位于第一侧面的凸出部分的圆周(C3，C7)之间，并且从所述圆周径向地偏移。

摘要： 一种发动机、用于该发动机的盖组件以及将该盖摁扣地连接至该发动机而不使用螺纹紧固件的方法包括盖、卡箍和弹性材料阻尼器。该卡箍被布置来与发动机的凸缘摁扣地接合，以将该盖固定至发动机。卡箍具有从盖延伸的第一部分和用于与发动机凸缘摁扣地接合的刚性第二部分。弹性材料阻尼器与卡箍的第二部分间隔，以使卡箍的第二部分与发动机的凸缘直接接合。

摘要： 本发明涉及一种用于安装在飞机发动机的进气口或进气通道的壳体上的发动机进气活门(K)，其具有第一端(E1)和与第一端相对设置并沿进气活门的纵向(L)与第一端隔开的第二端(E2)，其中所述纵向(L)在正常使用时与流入发动机的空气流动方向(S)相反地定向，所述发动机进气活门具有：进气活门基体(1)，具有用于铰链连接的连接装置，以便铰链式地将进气活门基体(1)连接到进气口或进气通道的壳体上，所述连接装置具有沿第二端(E2)延伸的旋转轴线(A)；在结构上与进气活门基体(1)集成的进气活门延长部(2)，该进气活门延长部具有第一和第二侧部件(5、6)，所述第一和第二侧部件分别在进气活门(K)的两个彼此相对设置并沿纵向(L)延伸的侧边缘(1a、1b)上从所述进气活门基体(1)出发延伸；多个横梁(11)或多个纵梁，所述横梁或纵梁设置在发动机进气活门(K)的前部区域中。

摘要： 本发明提供一种发动机驱动机械、发动机驱动机械的控制装置及发动机的最大输出特性的控制方法，能够使发动机驱动机械输出所希望的功率但不产生违背操作人员意图的发动机转速变动。具有由发动机(101)驱动的多种负载装置的发动机驱动机械(1)具有：负载转矩计算部(1201)，其算出从至少一种负载装置施加于发动机(101)的当前的负载转矩；以及控制部(1203)，其根据算出的所述负载转矩，对所述发动机(101)的最大输出特性进行可变控制，以使在当前的发动机转速下发动机(101)能够输出的最大输出转矩成为算出的所述负载转矩以上的最大输出转矩。

摘要： 提出了一种用于起动机动车辆发动机的方法，该方法包括以下步骤：测量该机动车辆发动机的发动机轴的转速曲线，确定期望在机动车辆发动机的下一个点火的汽缸的一个做功冲程之后出现的发动机轴的估算转速，对该估算转速与减振器的共振转速范围进行比较，该减振器尤其被配置成一个双质量飞轮，其中，在该共振转速范围内在该减振器中发生了共振，并且在该估算转速处于该共振转速范围内时，改变用于将待引入流体(尤其是燃料和/或燃料/空气混合物)引入(尤其是吸入和/或喷入)汽缸的引入参数和/或改变汽缸的点火时间，其结果是，在改变之后，采用在此时为汽缸设置的喷入参数以及在此时设置的点火时间，所期望的估算转速处于该共振转速范围之外。通过基于测得的转速曲线的预测而确定估算转速，可防止当前转速停留在该共振转速范围内，并且可确保在汽缸的做功冲程过程中快速通过该共振转速范围，从而准许机动车辆的传动系中的共振的低发生率，并且同时在机动车辆发动机起动时可迅速达到怠速转速。