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空气的实验研究

麦克里尼·达拉

一些国家在未来几年实施的燃油消耗标准促进了内燃机尺寸越来越小的混合动力乘用车的发展。在这种动力系统中，燃油消耗与发动机封装和功率密度一样重要，因此二冲程发动机可能是一种选择，因为与四冲程发动机相比，它们的燃烧频率更高。因此，本研究研究了二冲程循环中的顶置四气门直喷增压发动机的空气-燃料充气过程。通过指示效率和燃烧效率来评估商业汽油的最佳燃油喷射开始，其中在早期和晚期燃油喷射之间找到了权衡。通过提前喷射正时，更多的燃油在气门重叠期间容易与排气短路，而延迟注射会导致装药准备不良。气体交换参数，即充注和捕集效率，是从在富燃料条件下运行的七十个操作点获得的。然后将 Benson-Brandham 混合置换扫气模型与实验数据进行拟合，确定系数优于 0.95。利用这种模型，可以仅根据扫气比和排气λ来估计空气捕集和充气效率，而不管所采用的发动机负载、速度或空气/燃料比如何。还测试了二十五个不同的稀薄燃烧测试点，以验证应用于提升阀二冲程发动机的建议方法。经计算发现，由于扫气过程中燃烧气体与进气混合，缸内λ与排气λ不同。由于排放法规的逐步强化，废气后处理系统变得更加复杂，各种发动机控制算法已应用于柴油发动机。然而，滥用先进的废气后处理系统可能会导致其他问题。例如，使用柴油颗粒过滤器（DPF）的柴油车辆通常需要定期主动再生。当通过缸内后喷射进行主动再生时，撞击气缸壁的燃油会成为机油稀释的原因。此外，如果机油稀释过度，机油溢出到发动机油底壳中，当润滑油通过进气歧管流入燃烧室时，可能会发生发动机熄火或意外加速（发动机超速）。本研究测试了发动机

 

 

 

在各种发动机工况下，通过用燃料稀释的溢出发动机油进行超限，并使用回归分析阐明发动机控制因素对发动机熄火或意外加速的影响。还进行了基于发动机测试分析的车辆测试，以评估和再现实际驾驶中汽车润滑油回流导致的意外加速的影响。车辆测试结果表明，由于机油稀释，可能会出现意外加速，从而使驾驶员面临危险。许多研究人员认为，近几十年来，工业化和城市地区排放的细颗粒物导致了空气质量恶化。最近，欧洲议会对确保健康的人类环境表示担忧。所以，对细颗粒物动力学的实验和理论研究是为了确定有效监测和净化空气中工业产生的空气污染物的方法。这些研究还意味着使用刺激细颗粒团聚的替代方法。其中一种方法是使用声学。对直径在 1 到 10 之间的颗粒进行了许多实验研究�μ m 已证明，使用声学团聚会增加颗粒尺寸。然后，可以使用传统的空气过滤器来收集较大的颗粒。该过程提高了颗粒的收集效率。为柴油发动机测试颗粒（范围为0.3至10μm ）而创建了由声场发生器和内部部件组成的颗粒聚集室。使用 Comsol 多功能软件对其元素进行建模。这个声压级足以[1]导致0.3至10μm可测量范围内的颗粒发生声学团聚过程。声集聚区的声压级达到该值（130 – 140 dB ）。

 

此外，对两个亚微米颗粒的团聚时间的理论评估使得能够估计测量期间尺寸在0.3至10μm之间的颗粒的有效团聚。起始值为 136 �?在湍流条件下的实验室内产生 dB 声压级 (SPL)，其中 SPL 值是使用 Bruel&Kjaer 测量系统“Type 9727”和水听器 8104 测量的。实验室内柴油机排气颗粒的观测浓度使用颗粒浓度分析仪 4 APC ErgoTouch Pro 2 进行了有声影响和无声影响的测量。实验研究结果表明，声团聚效应为所有直径（0.3、0.5、1.0、3.0、5.0）颗粒的团聚形成了适当的条件。和 10 �?μm).放电加工(EDM)的性能主要取决于工具和工件之间的电极间间隙(IEG)中产生的火花质量。需要一种获得火花隙准确信息的方法来有效监控 EDM 过程。介电击穿期间，放电区热能快速上升和下降，产生高压冲击波。这项工作探讨了使用这些冲击波产生的声发射 (AE) 以及由于诱发应力而在工件上释放的弹性 AE 波来监测 EDM 性能和火花隙的适用性。使用 AE RMS、光谱能量和峰值幅度提取在各种加工条件下获取的 AE 信号的信息内容。这些特征能够很好地区分加工条件、刀具材料、工件材料、冲洗压力、电流密度、刀具的初始表面粗糙度。此外，AE 信号特征与材料去除率、表面粗糙度（Ra 和 Rq）和刀具磨损等性能参数具有良好且一致的相关性。这些发现为开发有效的、非侵入式的原位 AE 监测系统奠定了基础，用于 EDM 中的性能和 IEG 条件。

 

关键词： 二冲程发动机·顶置提升阀·燃油喷射正时·汽油直喷· Benson – Brandham 扫气模型·稀薄燃烧