快速壓縮-膨脹機(jī)的開發(fā)與實(shí)驗研究.pdf

1、爆震是限制火花點(diǎn)燃式發(fā)動機(jī)進(jìn)一步提高壓縮比,降低燃油消耗的最主要因素,一直以來都是內(nèi)燃機(jī)工作者力求攻克的技術(shù)難題。為了達(dá)到研究爆震機(jī)理的目的,研制了一臺基于液壓工作原理的光學(xué)快速壓縮-膨脹機(jī)。
　　首先介紹了快速壓縮-膨脹機(jī)的設(shè)計思想,工作原理以及總體結(jié)構(gòu),詳細(xì)介紹了液壓驅(qū)動系統(tǒng),燃燒室和加熱系統(tǒng)和混合氣制備系統(tǒng)的作用和工作原理,該快速壓縮-膨脹機(jī)具有光學(xué)視場開闊,高壓縮比且可調(diào),結(jié)構(gòu)緊湊,壓縮時間短的特點(diǎn)。然后在Amesim中建

2、立快速壓縮-膨脹機(jī)的一維仿真模型,提出了爆震發(fā)生期和等效轉(zhuǎn)速的概念,分析了單向阻尼閥孔徑,可調(diào)阻尼閥升程和阻尼孔徑,液壓源壓力,活塞質(zhì)量和點(diǎn)火位置五個關(guān)鍵因素對活塞運(yùn)動規(guī)律的影響,根據(jù)各因素的影響規(guī)律,獲得了爆震發(fā)生期最大和等效轉(zhuǎn)速最低的參數(shù)匹配方案。仿真結(jié)果表明:減小單向阻尼閥阻尼孔孔徑可以增加膨脹過程上止點(diǎn)附近的時間,增大阻尼孔徑可以削弱活塞在上止點(diǎn)的波動;通過調(diào)節(jié)可調(diào)阻尼閥升程和阻尼孔徑,在達(dá)到上止點(diǎn)的情況下采用盡量低的液壓源壓力

3、,使活塞在理論上止點(diǎn)的速度盡量小,可以獲得較長的爆震發(fā)生期,即降低等效轉(zhuǎn)速;燃燒和點(diǎn)火相位對活塞壓縮過程基本沒有影響,但會增大膨脹速度和膨脹量。通過一維仿真優(yōu)化參數(shù)后,對自行設(shè)計開發(fā)的快速壓縮-膨脹機(jī)進(jìn)行試驗,考察和驗證了快速壓縮-膨脹機(jī)的性能。試驗結(jié)果表明:仿真結(jié)果能預(yù)測快速壓縮-膨脹機(jī)缸壓的變化趨勢,但缸壓峰值有差異;壓縮終點(diǎn)最高壓力達(dá)到6MPa,數(shù)據(jù)重復(fù)性較好,最大壓力波動率7.5％,調(diào)整可調(diào)阻尼閥升程和阻尼孔徑可以調(diào)整阻尼作用,