重型车辆低负荷工况开发

重型车在低负荷工况下的运行比例和排放水平较高，将能反映该情景的发动机测试工况引入排放水平的评估认证中，是提高验证结果对实际减排促进效果的关键举措。本文提出用于发动机台架测试的低负荷工况开发方法 ：首先根据我国重型车负荷情况定义并筛选低负荷窗口，然后通过聚类分析和模型转换为重型车典型低负荷行驶情景工况库，最后从库中选择合理样本进行组合构建发动机低负荷工况循环；另外，通过台架试验证明该工况能够全面有效地满足多种低负荷情景下对后处理系统性能的评估需求。     

整车转鼓循环与发动机台架排放试验关联度分析

分析了轻型车的排放转鼓循环试验和发动机台架试验之间的差异,进行了BJ1033轻型车转鼓试验和它装配的2.5 L排量4缸增压中冷柴油机台架试验,探讨了整车和发动机的CO,HC,NOx排放随时间和工况的变化关系。提出了整车排放分担率的指标,用整车分担率和发动机分担率表征各整车运行工况和发动机工况对排放的贡献。建立了整车运行工况与发动机台架试验工况之间的联系,运用灰色关联理论,分析了整车排放试验十五工况与发动机排放台架试验十三工况之间的关联度。结果表明:整车循环中,长时间的中高车速及加速工况下的排放分担率大;发动机台架试验中,中高转速、中高负荷工况点的排放分担率大;发动机怠速和高速低负荷点与整车循环排放关联度最高。     

LNG-电混合动力公交车发动机实际运行工况分析

重型汽车实际运行排放与发动机排放型式核准台架测试结果间的差异主要在于二者的测试工况不同。以广州市在用的一款LNG-电混合动力公交车为研究对象,在公交线路上开展整车实际道路测试,通过PEMS,CAN总线实时采集测试车辆车速、发动机转速和扭矩等数据,统计分析该车辆发动机实际工况的分布特征,并与ETC工况和WHTC工况进行比较分析。结果表明,因受动力控制策略、限速、公交车运行规律等影响,该混合动力公交车发动机实际运行工况主要分布在中小转速区,在中小扭矩区时间占比较大,不同于排放型式核准发动机台架测试瞬态工况ETC主要分布在中高转速与中高扭矩区,也不同于WHTC工况主要分布在中等转速区、在中等与偏小的扭矩区分布较均匀。相比于ETC工况,WHTC工况在发动机平均转速、平均功率和怠速比例等工况特征参数与该公交车发动机实际运行工况较为接近。     

挖掘机用柴油机台架工况与实际作业工况的排放特征差异性分析

3 台排放控制技术路线相同但额定功率不同的非道路用挖掘机实际作业工况下的排放结果和台架工况下的排放结果之间存在较大的差异性,实际作业工况的氮氧化物（NOx）排放量为台架工况的 1.5~3.5 倍。为了研究产生排放差异性的原因,以 1 台满足非道路柴油移动机械第四阶段排放法规要求的柴油机和搭载该柴油机的挖掘机为研究对象,在台架上对该柴油机进行非道路稳态循环（NRSC）和非道路瞬态循环（NRTC）试验,实际作业工况试验则主要通过便携式排放检测系统（PEMS）设备对挖掘机进行排放试验,并利用功基窗口方法对挖掘机实际作业排放进行评估。结果表明：挖掘机实际作业工况主要分布在较高转速范围内,且扭矩变化剧烈,而台架工况的转速分布均匀,扭矩变化相对较小。因此,台架试验结果 并不能准确反映机械实际排放情况。     

基于台架重复性的柴油机NOx排放测量影响因素研究

针对某电控高压共轨柴油机排放性能优化过程中出现的问题,基于柴油机试验台架的重复性,进行各参数变化趋势分析以及与NOx排放测量的相关性分析.在此基础上,进行了ESC变工况和持续恒工况的试验验证分析.结果表明:进气相对湿度、进气质量流量及燃油温度变化对ESC循环NOx排放测量的影响很小;在相同试验条件下,发动机进气质量流量...     

基于道路载荷谱的柴油机激励分析和台架试验循环研究

基于车辆典型路面行驶产生的道路载荷谱,对发动机的典型运行工况和瞬态行为进行了分析和研究,构建了基于道路载荷的台架运行循环。研究表明:1 500r/min和1 600r/min是车辆行驶过程中柴油机的常用转速,其使用频率远高于其他转速;转速超过1 800r/min时柴油机多数工作于满负荷工况点;柴油机在1 400~1 800r/min运行时主要集中在中高负荷工况,负荷百分比统计值高于60%;整个载荷时间历程中,500~600r/min幅度的转速跃变比例高,且转速最大跃变不会超过1 000r/min。构建的台架运行循环与实际道路载荷强度相似、转速分布类似,能够表征车辆行驶过程中柴油机的激励状态。     

国Ⅳ柴油机NO_2及NH_3排放特性试验研究

在CVS全流采样的发动机台架上,按ESC行驶工况对国Ⅳ柴油机进行测试。通过对比有无DOC+POC和SCR排放后处理装置情况下发动机的NO2和NOx排放特性,对NOx排放中NO2的比例和SCR系统的二次污染物NH3的排放进行了分析。研究结果表明DOC+POC可以使NOx中NO2的比例升高,但对大部分工况下NOx的排放量影响较小;采用SCR系统时NO2的比例比DOC+POC系统要低,还造成NH3的排放,尤其是高负荷工况下更为严重。     

基于Cruise的实测行驶工况的油耗分析

汽车行驶工况反映某一车型车速时间历程,在仿真计算进行各种台架试验和道路试验代表时被广泛使用。AVL Cruise能按照指定的程序模拟各种行驶工况,包括瞬变的非稳定工况,因而能预测汽车在各种工况下的动力性和燃油经济性。但目前Cruise自带的工况与我国城市的实际道路运行状况存在较大差别,因此所测量的燃油经济性与实际情况有较大出入。对合肥市本地行驶工况数据进行采集、合成,并将其导入Cruise中,形成了基于Cruise的合肥市行驶工况数据库。同时在此基础上进行燃油经济性对比仿真,为后续传动系优化设计打下基础。     

瞬态工况下汽车有害排放物分析

为达到模拟汽车在实际道路上行驶的瞬态工况,文章利用底盘测功机,在不同工况下给汽车加载不同的负荷,并进行测试。通过对瞬态工况下排放试验测试数据的处理和分析,得出了汽车尾气排放中CO,HC,NOx在不同速度和加速度变化时的变化趋势与规律。测试结果表明,在行驶速度较低时,尾气中CO和HC的排放量较大,NOx的排放较小;行驶速度较高时,CO和HC的排放量较小,而NOx的排放较大。     

摩托车ECE排放测试循环行驶特征的研究及其适应性评价

利用摩托车实际道路行驶特征的路谱数据,研究了ECE排放测试循环的行驶特征及其适应性。结果表明,实际路谱的各种速度特征与ECE比较接近,而模式比例特征、加减速特征与ECE相比则存在着较大的差异,两者行驶工况的分布也明显不同。当使用ECE测试循环的结果计算摩托车有害气体排放大气分担率时,应充分考虑到ECE测试循环与实际道路行驶特征的差异。     

中国城市乘用车实际行驶工况的研究

分析了中国3个典型城市(北京、上海和广州)车辆行驶的速度、怠速、最大速度、加速度以及行程等特征及其分布特征;结合交通特性研究了车辆行驶运动学水平。研究表明,现行采用ECE15工况与实际行驶工况相比,车辆燃油消耗被低估约10%;覆盖的车辆工况范围远远小于实际行驶工况,不适用于车辆设计开发要求。     

北京城市公交客车循环工况开发

详细地论述了城市客车循环工况开发的程序和测试方法,并通过自行设计的测试仪器和数据采集系统,完成了北京城市客车循环工况的测量。详细分析了北京公交客车的实际运行特点,得出了北京城市客车的平均车速、运行时间、停车时间、加减速度以及客流量服从正态分布。同时,分析了变速器挡位分布。基于城市工况的特征,提出了一种多条线路循环工况的合成方法。结果表明,所开发的北京城市循环工况能够反映北京城市公交客车的实际运行状况,具有实用价值。     

自然吸气和增压柴油机排放特性研究

按照欧洲排放法规ISO 8178.4规定的八工况法、五工况法分别对增压柴油机(LR4100TZ和LR4100 TZE)和自然吸气式柴油机(YTR3105)进行了排放特性的试验研究,并对增压柴油机的各工况排放特性及经济性进行了分析。结果表明,增压柴油机在中间转速时排放工况分担率较高,自然吸气式柴油机排放工况分担率集中在中、低负荷,而高负荷排放较低,增压柴油机采用电控喷油可进一步降低NOx排放和燃油消耗率。     

基于试验场道路的变速器台架载荷谱研究

通过实车采集试验样车在试验场道路上行驶时的CAN BUS数据,可直接获得发动机转速、扭矩和档位等信号;把传统的载荷-时间频次关系,转变为载荷-发动机飞轮旋转频次关系,同时记录各载荷等级对应的各个挡位的频次,这样可获得在各个档位下,不同载荷等级对应转速区间内的飞轮旋转频次,根据齿轮材料的S-N曲线和疲劳累积Miner理论,计算出各档位的疲劳强度,然后基本疲劳损伤等效原理选取各档位下产生较大疲劳强度的扭矩和转速,作为台架试验输入的载荷和转速,可有效避免载荷和转速选取的盲目性,为科学的制定台架试验载荷谱提供了依据。     

Effect of the front and rear weight distribution ratio of a Formula car during maximum-speed cornering on a circuit

Because Formula cars are lighter than ordinary cars, the optimal settings for this type of car are thought to be different from those of a ordinary car. The front and rear weight distribution ratio of a vehicle is an important parameter that exerts a significant influence on critical cornering. The tendency of a ordinary car to under-steer during critical cornering is determined by the front and rear weight distribution ratio of the vehicle. Specifically, when the front of an ordinary FR (front-engine, rear wheel drive) vehicle is slightly heavier than the rear, the car tends to understeer during critical cornering. However, the optimal weight distribution ratio for critical cornering is not obvious for a formula car because of its lightness. This observation was investigated using a driving course similar to a real driving course to perform a maximum speed cornering simulations. It was found that a front to rear weight distribution ratio of 40:60 resulted in the fastest lap time. This ratio also gave the best results in the maximum-speed driving experiment performed using a driving simulator. Moreover, the maximum lateral acceleration during turning, the driving force, and the load movement of the inside and outside wheels was calculated using experimental driving force data and the concept of a tire friction circle. As a result, driving mechanics have been determined for a vehicle having a front/rear weight distribution ratio of 40:60 while traveling at maximum speed.     

插电式混合动力汽车低SOC能量流试验研究

为制定最优的能量分配策略,对某款插电式混合动力汽车在不同运行工况下的能量流进行分析。通过试验测试了低SOC状态下整车部件能量传递的相关参数,包括:温度、压力、转矩、转速和流量等,之后计算和分析整车的能量分布,并对比了NEDC和WLTC工况下整车能量流向和能量回收率。结果表明,在电池处于低SOC时,WLTC工况下的发动机平均油耗是NEDC工况平均油耗的1.6倍左右;且两种工况下车辆行驶所消耗的能量绝大部分来自于发动机;另外,WLTC工况行驶能量低于NEDC工况,其差值不足1%,但WLTC工况的能量回收率低于NEDC工况,其差值达2.31%。     

二级可调增压器旁通阀与喷油参数调节规律的仿真分析

利用Wave仿真软件建立了某二级可调增压V型8缸电控单体泵柴油机的仿真分析模型,应用台架试验数据对模型进行了标定,以最佳燃油经济性为目标,计算了外特性条件下排气旁通阀开度与喷油提前角对柴油机性能的影响规律,得到两者的优化匹配规律。计算结果表明:旁通阀阀门开度及喷油参数直接影响二级可调高增压柴油机系统的燃烧和换气过程;高转速高负荷工况时需要打开排气旁通阀,并适当增加喷油提前角以降低过高的排气背压,减少泵气损失,且转速越高放气阀开度越大、喷油提前角越大;中低转速高负荷工况时,排气背压低于进气压力,泵气损失功小,不需要打开排气旁通阀,并且应适当减小喷油提前角。     

Electromagnetic valve train for gasoline engine exhaust system

Electromagnetic valve train (EMVT) in camless engine offers large potential for both part load fuel economy and high load engine torque. However, it is more difficult to be applied on exhaust system than intake system. Because the gas pressure brings high demands for driving force, especially at high engine speed and full load. Based on the working characters of actuator, a method by increasing the transient currents in windings during valve’s opening motion is suggested to overcome the gas pressure. But this will cause more energy losses and heat. In order to make the EMVT used on exhaust system better, quantitative analysis is carried out against the additional power consumption caused by gas pressure under different conditions. Furthermore, an approach is introduced to define the optimal exhaust valve opening motion at full load conditions. It aims at making a better compromise between the engine power output and exhaust valves’ power consumption, thus both the efficiency of EMVT and engine performance are enhanced.     

发动机制动技术运用分析

当今汽车逐渐向大功率、高速度等方向发展,对汽车制动性能提出了越来越高的要求。为了减少交通事故,保证行车安全,有效利用发动机辅助制动技术显得尤为重要。本文通过分析发动机制动工作原理及其对汽车制动性能的影响,发动机缓速器和发动机排气辅助制动装置的结构特点、工作特性,提出了实施发动机制动的必要性和发动机制动技术运用要领。