针对国Ⅵ排放标准,对某柴油机用EGR(排气再循环,Exhaust Gas Recirculation)冷却器进行了换热性能分析与优化。首先通过仿真分析对比打坑管式与内翅片式模型的温度场、压力场和换热效率,确定内翅片式模型各项指标均有较明显优势;为进一步满足设计要求,同时尽量减小气侧压差,又对翅片波纹幅值进行优化,确定当幅值A=0.9 mm时,仿真换热效率为86.43%。最后进行了样件制造以及换热性能实验台测试,实测换热效率为88.55%,实验与仿真数据符合度较高。所设计的EGR冷却器换热效率较高,且具有一定设计余量,经仿真和实验验证可行。

为实现柴油-天然气双燃料发动机在RCCI模式下高效清洁的燃烧,运用CONVERGE软件建立了气缸计算模型,研究了低负荷工况下柴油的早喷耦合EGR率对燃烧和排放的影响。结果表明,固定EGR率为5%,喷油时刻在-65°CA ATDC时,较高质量的混合气燃烧减少局部高温的产生,NOX及Soot的排放急剧减少而动力性和经济性略有降低;固定喷油时刻为-65°CA ATDC时,引入EGR会使燃烧效率下降,EGR率为8%时的整体排放性能最优。合理运用柴油早喷及EGR技术,可在动力性和经济性基本不变的情况下,大幅度降低NOX的排放,同时HC及CO的排放得到控制。

针对在冬季试验时,某款发动机出现了由于EGR混合弯管结冰而导致的发动机转矩限制故障的问题展开研究,对不同温度条件下的EGR混合弯管结冰情况和原因进行分析,并提出将EGR混合弯管包覆保温材料的方案。该方案能够很好地降低混合弯管与空气的热交换,可防止EGR混合弯管结冰问题的出现。

汽车发动机实验课程是提高学生专业实践能力的重要环节,但在传统实验教学台架搭建过程中存在“耗时、耗能、耗力”的问题,并且受实验场地和成本的限制,学生开展实验的自由度和参与度较低,针对以上问题搭建了汽车发动机虚拟仿真实验教学平台。平台以CA4DD柴油机为建模对象,在对其结构分析的基础上利用CRUISE-M软件完成了发动机进排气子系统、EGR子系统等以及整机的模型搭建、参数输入与模型校核,以柴油机燃烧参数调整特性虚拟仿真实验为例,设计实验流程,展示了平台的实际应用。学生可以根据搭建的CA4DD一维性能仿真模型在课堂教学演示和自学之后,利用CRUISE-M的在线和离线仿真方法,实现传统实验教学平台的升级,扩充现有的实验项目。平台丰富了实验内容,弥补了当前发动机专业实践教学的缺陷,拓宽了学生的知识领域,提升了学生的学习兴趣和...