基于柴油机万有特性分析的进出口独立控制挖掘机节能研究

挖掘机采用泵阀复合进出口独立控制液压系统较传统抗流量饱和的负载敏感系统（LUDV）可显著降低阀口工作压差，提高能量利用效率，同时降低柴油机转速及其扭矩输出，改善柴油机的燃油经济性，但在动臂下降、回转制动工况时液压系统功率输出较小，柴油机工作于低负荷工况，尚有较大节油空间。为优化柴油机工作区域，进一步提高泵阀复合进出口独立控制挖掘机的整机经济性，提出基于柴油机万有特性分析的柴油机-液压泵功率匹配方案。通过对比泵阀复合进出口独立控制系统与LUDV系统的动臂工作特性和回转特性，明确动臂单动作、回转单动作时的功率范围，并依据柴油机万有特性曲线，分析2个系统在相应工况时柴油机的工作区域，指出对于泵阀复合进出口独立控制系统，当动臂下降、回转制动时，柴油机输出功率远小于1 800 r·min^-1所对应的额定功率。为改善此工况时柴油机的经济性，基于柴油机三缸工作模式和柴油机两缸工作模的万有特性曲线，确定功率匹配的控制策略，当挖掘机动臂举升时，柴油机全部气缸工作，动臂下降时，柴油机采用两缸工作模式；当以最大半径回转启动时，柴油机全部气缸工作；以最小半径回转启动时，柴油机采用三缸工作模式；回转制动阶段，柴油机工作于两缸模式。建立整机动力系统试验平台，进行动力性和经济性比较试验。试验结果表明：在满足的动力性的前提下，采用柴油机多个气缸停缸技术，动臂单动作举升过程中降低燃油消耗20%，在最大半径回转过程中，可降低燃油消耗40%，在最小半径回转过程中，燃油消耗降低20%，节能效果明显。     

基于AMESim的搅拌运输车电液控制系统仿真

对电控混凝土搅拌运输车的液压系统进行了建模和仿真,建立了电控混凝土搅拌运输车的电液控制系统的传递函数。在此基础上,利用AMESim软件对电液控制系统进行仿真分析,并分别在进料工况、正常工况和改变斜盘角度三种工况下,对系统的仿真模型进行了验证。     

基于平衡油缸的动臂势能回收系统参数设计与试验

为降低液压挖掘机的能量消耗,提出一种基于液压蓄能器和平衡油缸的动臂势能回收系统。以节能性为优化目标,以满足系统工作特性,减小蓄能器安装体积和延长蓄能器使用寿命为约束条件,对平衡系统的关键元件——液压蓄能器的工作压力、额定体积和充气压力等参数进行优化设计,分析不同的蓄能器体积和工作压力对系统节能效率的影响,确定最优的液压蓄能器参数;利用AMESim建立有无平衡单元的2种系统仿真模型,以3个比例节流阀和1个比例溢流阀代替传统多路阀对动臂的工作过程进行控制,并据此搭建了某1.5t液压挖掘机动臂势能回收系统试验平台。研究结果表明:仿真结果与试验结果吻合,系统的参数选择合理,仿真模型较准确;在所选取的液压蓄能器参数满足动臂操控性能和系统工作特性的前提下,动臂上升阶段,有平衡系统的无杆腔压力比无平衡系统的降低约2.5MPa,液压泵的出口压力降低约1MPa;动臂上升和下降工作周期内,势能回收和释放的整个工作周期的效率约为29%。     

液压挖掘机回转装置故障的振动诊断监测系统设计

依据液压挖掘机回转装置的构造、液压挖掘机回转作业工作原理和振动诊断检测机理,对振动诊断检测技术在液压挖掘机回转装置上的应用进行了可行性分析,设计出液压挖掘机回转装置故障的振动诊断监测系统.     

液压挖掘机回转装置故障的振动诊断检测系统设计

依据液压挖掘机回转装置的构造、液压挖掘机回转作业工作原理和振动诊断检测机理，对振动诊断检测技术在液压挖掘机回转装置上的应用进行了可行性分析，设计出液压挖掘机回转装置故障的振动诊断监测系统。     

云梯消防车稳定性和强度计算

正本文介绍了一种桁架式云梯消防车的稳定性和强度计算方法。通过Solidworks软件建立整车三维模型,运用ADAMS软件实现动力学仿真,计算云梯车各种工况下在变幅平面和水平面360°回转时的整车稳定性,变幅油缸受力,转台中心的最大力矩。从仿真结果中得到最大倾翻力矩和危险工况,结合传统公式,利用Ansys软件对副车架进行有限元分析,得到副车架最大应力值,可以确保车辆在实际应用中的安全性和可靠性。     

液压挖掘机混合动力系统的参数匹配方法

为了提高液压挖掘机混合动力系统的效率,提出了一种对其动力系统进行优化的参数匹配方法.分析了液压挖掘机混合动力系统的结构、工况及其控制策略,从而确立基于优化目标函数和约束条件函数的参数匹配方法.利用该匹配方法对混合动力系统中发动机、电动机、发电机和电容器等主要元件进行了参数匹配,在所建立的混合动力液压挖掘机模型上对匹配结果进行了分析.结果表明:进行参数匹配后系统的效率有了显著提高,并且主要元件均满足工况的要求.     

沥青路面振动压实过程动力学仿真分析

为了对沥青路面施工中振动压路机振动轮加速度变化规律进行研究,以"振动压实设备-沥青路面"二自由度动力学模型为基础,分别提出沥青路面振动压实过程接地振压工况和跳离地面跳振工况动力学方程,通过Matlab/Simulink软件对2种工况动力学方程进行仿真建模分析。仿真结果表明:接地振压工况下,当达到稳态振动时振动轮加速度随时间变化成正弦曲线变化;跳振工况下,振动轮加速度在跳离地面时振动加速度变化较小,当与地面接触时振动轮加速度出现突变。通过现场试验实测振动轮加速度随时间变化规律与仿真结果进行对比分析,结果表明:所建立的2种工况动力学模型仿真结果与现场实测结果具有较高的一致性,所建模型能够较好地表征沥青路面压实过程中振动压路机振动轮加速度随时间变化的规律。     

洗扫车清扫液压系统热平衡研究

针对洗扫车作业过程中液压油温过高造成的液压系统运转不正常的问题,在理论分析的基础上运用AMESim软件建立液压系统的热力学模型,对其热平衡特性进行仿真分析,并依据仿真结果为清扫液压系统匹配合适的散热器。在建立模型的基础上,针对产热和散热部件进行优化分析,为液压部件选型提供参考。仿真结果表明,优化方案合理。     

发动机工作过程和排气消声器耦合研究

考虑了发动机排气系统中气体的非定常流动，利用GT—power软件建立了排气消声器和发动机的耦合仿真模型，利用这种方法进行了某轿车的排气消声器设计，在设计时模拟了汽车加速噪声测量过程中的发动机工作过程和消声器的消声特性，以使设计工况更加符合实际的测试工况。     

纯电动乘用车关键系统设计研究及分析验证

本文主要针对某纯电动乘用车进行关键系统选型及匹配分析,首先基于整车性能目标及整车性能参数,确定其动力驱动方式及制动能量回收策略和方案。其次为了更好提升整车能量管理水平,改善能耗,提升续航里程,本文研究的纯电动汽车制动系统采用电液助力系统(IBS)。IBS系统能够有效进行能量计算,确定液压系统是否介入工作,在满足制动需求的同时,改善整车能耗,提升续航里程。最后,在关键系统选型及设计分析上,利用MATLAB仿真软件进行性能初选及设计,结合AMEsim分析软件对选型结果进行加速性能及中国工况续驶里程数据校核,通过仿真与整车试验验证整车性能满足设计指标。     

AMEsim软件及其应用

介绍了IMAGINE公司开发的AMEsim流体仿真软件的功能、特点及使用方法,并以液压回路的动特性仿真为例介绍了AMEsim在液压领域的使用前景.     

基于AMEsim和Simulink的电动助力转向系统的联合仿真

首先利用AMEsim软件建立电动助力转向系统的动力学模型,然后在Matlab/Simulink环境中设计电动助力转向系统的ECU模型。通过AMEsim与Simulink接口,将两个模块进行联合,实现两者的联合仿真。仿真结果表明,本文所提出的电动助力转向系统的动力学模型、控制策略、联合仿真算法是正确的、有效的。     

基于增益功率燃油系数的HEV能量管理策略

为了优化等效燃油最小能量管理策略的节油效果，以适用于工程批量应用为导向，制定基于增益功率燃油系数的混合动力汽车(HEV)能量管理策略。基于瞬时优化原理，提出基于增益功率燃油系数的工作模式决策机制，根据电机发电或电动引起的发动机功率与燃油消耗率的变化关系，分别给出电机充电和放电模式下增益功率燃油系数的计算方法。考虑发动机扭矩瞬态快速变化对油耗的影响和电机及电池包充放电效率特性，提出发动机高效区域扭矩滞回控制方法，建立基于增益功率燃油系数的能量管理策略算法架构。基于MATLAB/Simulink搭建控制策略软件模型，通过转鼓试验台进行实车试验验证。研究结果表明：相对于等效燃油最小能量管理策略，基于增益功率燃油系数的能量管理策略提升了节油率和舒适性，在全球轻型汽车测试循环(WLTC)工况下的百公里油耗降低了约4.8%，发动机的启停次数降低了约53%；相对于有效燃油消耗率(BSFC)最优工作点控制方法，发动机高效区域滞回控制方法降低百公里油耗约1.8%；与采用基于动态规划的全局优化能量管理策略的仿真结果对比，在不能提前预知工况的条件下，制定的能量管理策略在WLTC工况与新标欧洲测试循环(NEDC)工况下的油耗与理论最优值差距均较小。     

质子交换膜燃料电池发动机空气系统仿真与试验研究

基于AMEsim分析软件建立了质子交换膜燃料电池发动机空气系统模型,对某高压燃料电池发动机台架的空气系统进行了仿真计算和试验验证.结果表明,仿真结果与试验结果基本吻合,具有明显的一致性,仿真研究能够为空气系统设计以及控制提供理论依据.     

城市道路隧道工程光源的应用

隧道是城市道路中投资运营能耗较大的一种道路形式,因此使用最有效的照明光源是照明节能的重要途径之一。该文通过实际案例分析,对传统光源与新型光源在投资、能耗、运营及性能上进行比较。     

隧道连续照明效能分析研究

针对隧道内传统点式布设照明存在的视觉均匀度不佳和诱导性差等问题,提出一种连续照明的方法,并用Dialux光学分析软件对隧道连续照明进行数值仿真,分析其照明环境的舒适性和能耗性。基于仿真给出的配光曲线,研究得出:1)连续照明时,相比点式照明其路面亮度的总均匀度和纵向均匀度最高分别可提升45%和16.3%,且连续照明光环境视觉诱导性好;2)连续照明GR眩光方面无明显突出特点,且能满足规范要求;3)路面相同亮度等级下,连续照明比点式照明需求的光通量要高、比点式照明中的对称型配光和偏光型配光分别高出2%和14.7%,照明节能效果不明显。     

增程式电动汽车全生命周期节能减排绩效评价

采用全生命周期评价(LCA)一整套方法和理论,基于德国开发的生命周期评价专用软件GABI,选取国内市场上某款增程式电动汽车,建立该车全生命周期评价模型,从而对增程式电动汽车的节能减排绩效进行研究。根据增程式电动汽车结构特点,将整车划分为发动机、发电机等10大部件,从原材料获取、制造装配、运行使用和报废回收4个阶段进行节能减排绩效研究。结果表明,原材料获取阶段矿产资源消耗最多,运行使用阶段化石能源消耗占比最高,而报废回收阶段均产生了明显的正效益。从提高增程式电动汽车能源转换效率,优化电能结构和建立完善的报废回收体系等方面提出建议,以达到增程式电动汽车节能减排的目的。     

不同动力电池新能源货运配送车辆节能减排绩效评价研究

为研究新能源货运车辆装配不同动力电池对节能减排的影响,选取某款新能源货运配送车辆为研究对象,利用GaBi软件建立了3种常用动力电池的整车生命周期评价模型,从原材料获取、生产制造、装配、运行使用、报废回收5个阶段进行节能减排差异分析,并对全球变暖潜值 （Global Warming Potential,GWP） 等环境影响类型进行归一化处理和量化计算处理。结果表明,分别装配3种电池整车的化石能源消耗以煤炭为主、环境排放以CO2为主;纯电动汽车的能源消耗、污染物排放集中在运行使用阶段;综合比较,装配了三元锂电池的整车,其全生命周期节能减排效果最佳,装配了锰酸锂电池的整车则表现最差。加大清洁能源的使用力度、减少用于电力生产的化石能源消耗、提高回收率等措施,可以显著减少污染物排放。     

道路运输能源消耗统计模型的对比研究

当前道路运输能源消耗的统计方法已经不适合道路运输的现状,需要在目前道路运输企业管理机制下,通过建立能源消耗统计模型来实现由典型企业抽样推算一个省乃至整个国家的道路运输行业能源消耗量和消耗水平.基于这种想法,分别建立各省各类型车辆模型和对应类型车辆的全国模型,比较两者之间的误差,从而判断用多元线性回归方法实现由总体推算局部是否可行.经过研究验证,其推断误差较小,认为这种方法由总体推算局部可行.