[00793816]快速检测内燃机气道流动性能技术及应用

该项目属动力机械工程领域。内燃机是石油消耗的最大产业，占国内石油消耗总量的60%，机动车尾气中氮氧化物占中国氮氧化物排放总量的1/3左右，对Pm2.5的贡献度则超过30%。气道作为内燃机的“咽喉”，是实现内燃机节能、减排的关键，也是内燃机开发和制造中的瓶颈。气道在生产过程中经缸盖铸造一次成型，然而生产线上缺乏有效的检测手段，致使气道质量一直处于失控状态，造成大量内燃机产品油耗增加、排放恶化。该项目在多项国家基金和企事业单位委托项目支持下，对内燃机气道性能检测问题进行了深入研究，形成了快速检测内燃机气道流动性能技术：1、变压差气道稳流试验技术：研究发现流量系数、涡流强度等无量纲参数在保证充分发展湍流的条件下基本保持不变，据此在国际上首次提出了变压差气道稳流试验方法，研制了具有完全自主知识产权的气道试验台，单次测试时间由15分钟缩短至1.3分钟，首次将气道稳流试验技术应用于缸盖生产线在线检测%。2、气道流动特性参数测量及评价技术：发明了高灵敏涡流动量计，实现了涡流强度的精确测量；发明了滚流测试装置，实现了滚流和涡流采用统一标准进行测量；发明了便捷更换式孔板流量计，实现了宽广流量范围内±0.76%的测量精度；提出了进气道气体流动特性综合评价方法，评价结果更符合实际。3、气道稳流试验控制技术：发明了高刚度的四自由度气门压紧装置，开发了气门升程的零点自动判定装置，气门升程控制精度达到±0.02mm；发明了气道试验台测试缸盖与模拟缸套准确定位系统，定位精度达到±0.05mm，实现了不同类型缸盖的快速、准确定位。4、气道试验台整体动态校准技术：提出了缸内气流定量化的思想，发明了气道试验台校准装置，保证了不同气道试验台测量参数的一致性(流量系数：98.5%，涡流比：97%)，实现了稳流试验台的标准化。该项目申请发明专利9项，授权5项；授权实用新型专利4项；授权软件著作权6项；获教育部科技进步一等奖1项；形成行业标准1项。成果经中国机械工业联合会组织专家鉴定认为“取得重大理论突破和技术创新…达到国际领先水平”。该项目成果已应用于中国52家汽车、内燃机生产和科研单位，市场占有率近95%，为企业创造经济效益数十亿元。2009年在东风汽车全球竞标中战胜国际知名内燃机研发机构奥地利AVL和德国FEV，成功中标。2010年，德国FEV、奥地利AVL和日本Horiba公司均委托天津大学授权本气道试验台代替其自主产品向上海汽车集团投标，该项目成果获得了国际领先同行的充分认可。