旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)
本成果率先分析了旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的能量分布,闡明了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)對(duì)能量分布的影響規(guī)律,揭示了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況影響旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的機(jī)理,提出發(fā)動(dòng)機(jī)能量回收技術(shù)和降低能量損失的燃燒控制措施,有效改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。
一、項(xiàng)目分類
關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、技術(shù)分析
旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)沒有復(fù)雜的曲柄連桿機(jī)構(gòu)和配氣機(jī)構(gòu),進(jìn)、排氣門的開啟通過活塞的轉(zhuǎn)動(dòng)控制。由于進(jìn)、排氣門、噴油系統(tǒng)為分開式布置,進(jìn)、排氣門的面積比較大,有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充量系數(shù)。旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出軸每旋轉(zhuǎn)一周,每個(gè)氣缸完成一次完整的做功過程,其做功頻率為傳統(tǒng)四沖程往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的兩倍,且進(jìn)、排氣過程、燃燒過程較二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)更加完善。旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)可以運(yùn)用于特種車輛、小型無人機(jī)、混合動(dòng)力車輛、農(nóng)用機(jī)械等的主動(dòng)力系統(tǒng)。
分析了旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)未燃燃料的分布,明確了燃燒室內(nèi)未燃燃料形成的原因,揭示了特定工況下旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率偏低的機(jī)理。采用了優(yōu)化噴油策略、燃燒相位和當(dāng)量比的方法,改善缸內(nèi)油氣混合、促進(jìn)缸內(nèi)燃燒,獲得缸內(nèi)最佳燃燒特性。相關(guān)研究取得重要發(fā)現(xiàn),旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)最佳燃燒相位隨工況的變化較小,有利于降低控制程序和車輛電控系統(tǒng)的復(fù)雜性并提高控制系統(tǒng)的魯棒性。
率先分析了旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的能量分布,闡明了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)對(duì)能量分布的影響規(guī)律,揭示了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況影響旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的機(jī)理,提出發(fā)動(dòng)機(jī)能量回收技術(shù)和降低能量損失的燃燒控制措施,有效改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。旋轉(zhuǎn)對(duì)置活塞發(fā)動(dòng)機(jī)通過冷卻液損失的熱量顯著低于傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī),極大降低了冷卻風(fēng)扇能量消耗,提高了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的傳遞效率。
北京理工大學(xué)
2022-08-18