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内燃机可靠性国家重点实验室2018年度开放课题申报指南

2018年02月03日

  为促进我国内燃机可靠性领域的应用基础研究和竞争前共性技术研究,加强学术交流与合作,2018年,依托潍柴动力股份有限公司建设的内燃机可靠性国家重点实验室(以下简称“实验室”)特设立开放基金资助相关课题研究,申请者须根据实验室拟资助的研究课题进行申报。

  一、实验室拟资助的研究课题

  1.内燃机整机可靠性研究方向

  1.1 结构可靠性技术研究

  1)柴油机应用可变气门技术

  研究内容:研究柴油机伺服摇臂式VVA系统中的伺服摇臂与主摇臂切换冲击问题和液压波动问题,并评估其对相关零部件、凸轮-滚轮接触应力的影响。

  研究目标:明确冲击问题对发动机可靠性的影响,并提出针对性的解决方案,解决伺服式摇臂的冲击问题。

  研究周期:2年。

  2)发动机气缸套水侧穴蚀的仿真方法研究

  研究内容:研究缸套穴蚀的机理及降低缸套穴蚀的方法。

  研究目标:获取缸套水腔内气泡从产生到破碎全周期的机理、对缸套穴蚀的风险评估及缸套穴蚀的解决措施与预防方法。

  研究周期:1-2年。

  1.2 轻量化技术研究

  1)发动机关键件无损检测技术研究

  研究内容:研究发动机关键件无损检测技术。

  研究目标:明确铸铁零部件组织对无损检测结果的影响机理,实现铸铁零部件缺陷无损检测的定性、量化研究及应用。

  研究周期:1-2年。

  1.3 协调设计技术研究

  1)基于协调设计准则的柴油机轴系振动控制研究

  研究内容:以轴系振动响应为控制的目标,研究协调设计机体结构件和运动件的振动耦合关系;通过敏感性分析形成曲轴机体耦合系统模型并对轴系振动进行有效的控制。

  研究目标:建立协调设计的方法和准则,并围绕协调设计准则开展柴油机轴系振动控制的应用研究。

  研究周期:2年。

  2)柴油机气缸配副间隙动态特性与包容协调原则研究

  研究内容:围绕活塞拉缸问题,建立气缸配副间隙动态模型;并利用该模型对气缸盖、机体、气缸套及活塞进行联合仿真,形成气缸配副间隙对气缸压力、固体温度及刚度的期望空间。

  研究目标:结合5-7款机型归纳、提炼出中重型柴油机气缸配副间隙包容协调设计细则。

  研究周期:2年。

  2.内燃机关键零部件可靠性研究

  2.1 疲劳可靠性研究

  1)气缸盖热机耦合疲劳研究

  研究内容:研究气缸盖热-机应力测试方法、气缸盖热-机耦合疲劳影响因素、气缸盖热-机疲劳可靠性评估理论等。

  研究目标:建立不同影响因素作用下的气缸盖鼻梁区疲劳可靠性评价方法。

  研究周期:1-2年。

  2)接触疲劳载荷与疲劳强度研究

  研究内容:研究接触疲劳载荷与损伤、接触力与接触疲劳强度等。

  研究目标:建立接触疲劳评价方法,在发动机相关部件予以应用。

  研究周期:1-2年。

  2.2 摩擦磨损技术研究

  1)润滑油失效机理及对发动机的影响研究

  研究内容:研究引起柴油机润滑油失效的物理及化学反应机理,失效后的润滑油与柴油机摩擦副的反应机理及由此引起的摩擦副的失效模式。

  研究目标:确定柴油机润滑油失效的物理及化学反应机理以及失效后的润滑油与柴油机摩擦副的反应机理。

  研究周期:2-3年。

  2.3 紧固密封可靠性研究

  1)金属垫片密封可靠性研究

  研究内容:测试不同常用材料金属垫片(不同波形)的压缩回弹性能,研究金属垫片的补偿能力随时间的变化规律,建立排气法兰高温变形仿真分析能力并与试验结果对标,完成常用材料高温螺栓的力学特性及高温变形研究。

  研究目标:确定不同材料金属垫片的压缩回弹性能、金属垫片密封可靠性、排气管法兰高温变形及排气系统螺栓高温紧固可靠性。

  研究周期:2年。

  3.内燃机可靠性预测与评估技术研究

  3.1 可靠性评估技术研究

  1)基于载荷谱的发动机后处理总成加速试验研究

  研究内容:包括但不限于后处理载体热耐久加速试验研究、薄壁钢板焊缝疲劳寿命预测及加速试验方法研究、不同路谱下积碳形貌及分布观察分析。

  研究目标:建立后处理总成相关热机械可靠性的试验研究及其加速方法。

  研究周期:1-2年。

  2)基于关键因子的气缸套穴蚀试验研究

  研究内容:包括但不限于灰铸铁表面处理工艺对抗穴蚀能力的研究等

  研究目标:揭示气缸套穴蚀产生机理,提出预防措施。

  研究周期:1-2年。

  3.2 内燃机应用可靠性研究

  1)轻型柴油机DPF远后喷再生技术研究

  研究内容:研究降低DPF远后喷再生后,减少机油稀释的控制方法和机油稀释的影响因素;研究柴油机所允许的机油稀释的下限,研究机油粘度同机油稀释的关系,研究机油混入柴油后柴油的挥发速率。

  研究目标:解决轻型车DPF使用远后喷再生机油稀释问题。

  研究周期:1年。

  2)DPF再生对后处理性能及可靠性研究

  研究内容:通过研究DPF再生控制,研究DPF再生温度对后处理的性能影响,以及DPF系统三高环境下(高温、高原、高寒地区)的适应性研究。

  研究目标:提升DOC、DPF、SCR性能及可靠性,延长后处理的使用寿命。

  研究周期:1年。

  3.3 内燃机故障早期诊断技术研究

  1)重型柴油机整机性能衰减评估方法及其影响因素研究

  研究内容:对影响重型柴油机性能(动力性、经济性、排放性)的各种条件进行评估,研究根据可测量的性能指标推算整机性能衰减程度的方法。

  研究目标:通过对发动机相关参数、边界条件的监控及计算,实现对整机剩余寿命的预测,并建立当前整机能力评估测算体系。

  研究周期:2-3年。

  2)先进OBD诊断策略的研究及未来OBD技术研究

  研究内容:研究OBD可靠性的影响因素及其涉及硬件、软件、标定、应用的系统工程;开展OBD鲁棒性方面的研究,如OBD监控方法、数据优化及验证等。

  研究目标:明确OBD可靠性的影响因素及影响机理,建立OBD可靠性评价体系;明确各先进OBD控制方法的边界,提出合理甚至最优的控制算法和策略,建立先进分析方法及分析工具和OBD鲁棒性评价体系。

  研究周期:2-3年。

  3)燃气发动机全工况失火诊断控制策略研究

  研究内容:研究天然气发动机失火发生的机理、仿真分析方法以及失火监控诊断控制策略。

  研究目标:能够实现天然气发动机全工况失火诊断,并验证诊断检测相关控制策略及改进措施的有效性,最终实现满足天然气发动机国六以及EPA法规的要求。

  研究周期:1-2年。

  4)发动机油量预估及各缸油量平衡控制策略研究

  研究内容:通过有效的方法预估和分析进入发动机各气缸的实际油量,包括总油量及单缸喷油量,以判断实际油量与设定油量的一致性及各缸油量的均匀性。

  研究目标:开发实际进入气缸的总油量及单缸油量的诊断策略,满足法规的要求。

  研究周期:1年。

  4.其他内燃机可靠性相关的新理论、新方法和新技术的研究。

  二、课题基本要求

  围绕上述方向,开展针对内燃机可靠性的创新性、前瞻性应用基础研究工作,完成课题研究目标,并发表高水平论文。

  本年度开放课题分为重大项目和一般项目两类,研究期限为1-3年。重大项目不超过2项,每项资助金额为50万元;一般项目10-15项,每项资助金额为25万元。内燃机整机可靠性研究、内燃机关键零部件可靠性研究和内燃机可靠性预测与评估技术研究三个方向分别支持3-5项。

  三、申报条件及申报方式

  1.申报条件

  申报单位应为具有较强科技研发能力和条件的国内外高等院校和科研院所等,申请者应为具有博士学位或高级以上职称的研究人员。实验室未结项课题的负责人不得参与此次课题申报。

  2.申报方式

  申请者须按规定格式认真撰写申请书,保证所有提交申报材料的真实性,并于规定的截止时间之前向本实验室提交签字盖章后的开放课题申请书电子文档(含签章页面的扫描件)一份、纸质原件一份。

  开放课题申请书电子文档请发送实验室电子邮箱:skler@weichai.com;开放课题申请书纸质原件请邮寄至:山东省潍坊市福寿东街197号甲潍柴动力股份有限公司内燃机可靠性国家重点实验室收(邮编:261061)

  开放课题申请书详见附件或登陆内燃机可靠性国家重点实验室网站www.skler.cn下载。

  3.申报截止时间

  2018年3月31日,以收到开放课题申请书电子邮件时间为准。

  四、开放课题的评审与管理

  实验室将按照《内燃机可靠性国家重点实验室开放课题管理办法》对申请书进行评审。对获准资助的课题,实验室会通知申请者本人,将按照有关规定签署课题任务书,并进行管理。

  联系人:姜媛咨询电话:0536-8197796

 

 

  内燃机可靠性国家国家重点实验室

  2018年2月3日

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