快速壓縮-膨脹機的開發(fā)與實驗研究.pdf

1、爆震是限制火花點燃式發(fā)動機進一步提高壓縮比,降低燃油消耗的最主要因素,一直以來都是內燃機工作者力求攻克的技術難題。為了達到研究爆震機理的目的,研制了一臺基于液壓工作原理的光學快速壓縮-膨脹機。
　　首先介紹了快速壓縮-膨脹機的設計思想,工作原理以及總體結構,詳細介紹了液壓驅動系統(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-膨脹機具有光學視場開闊,高壓縮比且可調,結構緊湊,壓縮時間短的特點。然后在Amesim中建

2、立快速壓縮-膨脹機的一維仿真模型,提出了爆震發(fā)生期和等效轉速的概念,分析了單向阻尼閥孔徑,可調阻尼閥升程和阻尼孔徑,液壓源壓力,活塞質量和點火位置五個關鍵因素對活塞運動規(guī)律的影響,根據(jù)各因素的影響規(guī)律,獲得了爆震發(fā)生期最大和等效轉速最低的參數(shù)匹配方案。仿真結果表明:減小單向阻尼閥阻尼孔孔徑可以增加膨脹過程上止點附近的時間,增大阻尼孔徑可以削弱活塞在上止點的波動;通過調節(jié)可調阻尼閥升程和阻尼孔徑,在達到上止點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,即降低等效轉速;燃燒和點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,對自行設計開發(fā)的快速壓縮-膨脹機進行試驗,考察和驗證了快速壓縮-膨脹機的性能。試驗結果表明:仿真結果能預測快速壓縮-膨脹機缸壓的變化趨勢,但缸壓峰值有差異;壓縮終點最高壓力達到6MPa,數(shù)據(jù)重復性較好,最大壓力波動率7.5％,調整可調阻尼閥升程和阻尼孔徑可以調整阻尼作用,