混合动力发动机与动力电池冷却余热双向循环预热

为了提高并联式混合动力汽车发动机和动力电池低温生存能力,探索发动机与电池冷却余热资源的利用新途径,提出了一种基于余热再利用的发动机和动力电池双向循环低温预热的新方法.建立发动机和动力电池余热数值模型,定量分析和研究余热系统的温升特点与温度分布状况,揭示了发动机与动力电池余热的传热规律,设计了基于相变材料的自动双向热控装...     

汽车尾气余热利用换热器连接装置的设计探索

随着科技进步和人民生活水平的提高,我国的汽车保有量超过4亿辆,而尾气中含有大量余热,造成了极大浪费,因此有必要对这部分热量加以回收利用。诸多学者为提高汽车尾气余热利用换热器的换热效率做出了不懈努力,主要涉及改进换热器的结构以及选用高效换热的相变材料。现有的汽车尾气余热利用换热器仍存在与汽车尾气排气管道连接不紧密的问题,造成尾气泄露,使换热器效率低下。针对这一问题,本文研究设计了一种用于汽车尾气余热利用换热器和汽车尾气排气管之间的连接装置,本装置可以实现两者快速、紧密对接。     

利用余热的重型卡车空调系统设计

以重型卡车为研究对象,设计出一种利用发动机冷却水和尾气余热相结合作为驱动热源,采用冷却水箱顶置式布置的溴化锂吸收式空调系统,既可满足卡车各种工况下所需的供热量,有利于实现零油耗制冷,又很好的解决了吸收式制冷系统体积大不易安装的问题。汽车的总能耗由怠速、轴功、电气设备的驱动等部分共同组成,如今内燃机的效率仅在30%左右,然而在这30%中,只有不到50%的能量用到汽车的动力输出上,有25%的能量以冷却水散热的形式损失了,同时约有10%的燃油是用在空调制冷上,因此回收和利用这部分余热来驱动汽车空调制冷是一种很有效的节能方案。如果能改变车载空调的制冷结构,利用发     

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%。     

基于有机朗肯循环的发动机余热回收技术

通过比较8种循环工质在有机朗肯循环(ORC)系统中的热力过程,从系统性能、可靠性、环保等角度综合考虑,验证了R245fa用于ORC循环工质的优势。以康明斯某重型车用发动机为应用目标,设计了一套余热回收发电系统,通过回收增压空气、尾管废气、发动机废气的热量,用于发电。经过计算,该系统的余热回收效率为10.4%。     

静液压储能传动汽车动力源系统的匹配效率

为了便于进行汽车动力源系统的参数选择和设计，在试验数据的基础上运用曲面拟合和二维插值的方法，通过模拟计算绘制了液压泵的特性等值曲线；综合发动机和液压泵的特性曲线，分剐对发动机与液压变量泵、定量泵进行了匹配效率分析；考虑蓄能器的效率，建立了发动机与液压泵、蓄能器的效率数学模型以及效率脉谱图，定义了系统效率概念并以此评价动力源系统的经济性，得出了发动机与变量泵、定量泵匹配的效率关系以及动力源系统的最佳工作范围。     

发动机废气余热利用技术的对比分析

简单分析了目前汽车余热利用技术的现状.介绍了余热回收系统的特征,展示了各种余热回收系统的基本结构.分别对余热制冷技术和余热发电技术的系统参数和结构特征进行了对比.根据两种技术存在的共同问题,提出了推动余热利用发展的关键技术.     

助力汽车排放升级的博世力士乐液压驱动冷却风扇系统

汽车排放标准升级对发动机的要求将更加严格,让发动机处于最佳燃烧温度将有助于改善发动机尾气的排放。针对这一情况,博士力士乐开发出的液压驱动冷却风扇系统,可以有效地保证发动机处于最佳燃烧温度的状态,从而减少尾气对环境的影响。     

蓄能器对工程机械液压系统影响的仿真与试验

为了给蓄能器在工程机械的应用与参数设置提供参考,针对工程机械液压驱动系统压力冲击频繁问题,通过合理选择蓄能器参数,有效提高该系统的性能.建立了皮囊式蓄能器的数学模型,从理论上分析了影响蓄能器性能的参数与选择方案,并利用AMESIM仿真软件与工程机械液压底盘模拟试验台进行了仿真分析与试验验证.结果表明:蓄能器预充气压力为系统工作压力80％～90％时,既能有效吸收系统的压力冲击,又能保证系统的快速稳定性;蓄能器容积越大,系统响应速度越慢;蓄能器连接管路直径越小,系统压力冲击越明显;连接管路越长,系统压力冲击会增加,但是增加不显著;对于工作在剧烈波动载荷下的工程机械液压驱动系统,应根据系统的压力变化幅度配置不同固有频率的蓄能器组,并分段配置各蓄能器的参数来加宽吸收压力波动的频率宽度与压力冲击范围.     

提高车用发动机能量利用率研究进展

描述了近几年车用汽油机发展的几种新技术,包括GDI和HCCI燃烧技术以及混合动力技术的应用和发展,分析了它们的特点和在节能、环保等方面的作用。介绍了利用发动机排气余热的温差发电技术。论述了利用发动机冷却水余热和排气余热来改善发动机性能的新技术,该技术通过一套发动机后接蒸气动力装置,回收发动机余热能量做功,从而提高发动机能量利用率。探讨了这一新技术的研究内容,展望了它的应用发展前景。     

基于热平衡试验和倒拖试验的柴油机有效能传递与节能潜力研究

为定量研究柴油机系统各部分能量可利用的潜力,针对某柴油机进行了热平衡试验和倒拖试验研究,分析了柴油机系统能量传递和有效能损失的本质。由以热力学第一定律为基础的热平衡分析得出,除了摩擦、驱动附件和余项损失外,还含有约90％的燃料燃烧能量存在对外做功的可能;由以热力学第二定律为基础的平衡分析得出,可对外做功的量约占燃料总量的58％,其中燃烧过程不可逆产生的燃烧损失占燃料总量的22％～23％。冷却水和排气的热量相当,但能量的品质相差很大,由此分析了各个系统不同能量分配领域的节能潜力并有针对性地提出了改进方向。     

Dynamic analysis of energy storage unit of the hydraulic hybrid vehicle

A new configuration of hydraulic hybrid vehicle (HHV) was presented, which mainly consists of an engine, high-pressure accumulator, lower-pressure reservoir and hydraulic transformer (HT) connected to common pressure rail (CPR), and the working principle of hydraulic hybrid vehicle has been described to extend its energy-regenerated potential. Moreover, the mathematical models of the instantaneous pressure ratio of HT and the characteristic parameters of parallel and series accumulator (i.e. effective volume, specific energy, and charge-discharge efficiency) based on lumped parameters method were built, respectively. The simulation and experimental tests of dynamic characteristics of HT and accumulator were done, the result shows that the theoretical analysis was the same as the experimental results by comparing them in the curve trend, and the series accumulator was much superior to parallel accumulator in terms of pulsation damping of hydraulic transformer, that is the simulation results reasonably and appropriately.     

汽车电源系统分析

从发电机、蓄电池、整车电压等方面介绍汽车电源系统技术的发展,对汽车电源系统进行探讨分析,并指出各系统存在的优缺点,最后提出一种利用内燃机废气能量发电的汽车电源系统。     

Development of an Active Control Engine Mount System

In an attempt to reduce idling vibration and booming noise in automobile engines, the authors have developed an engine mounting system we call the ACM(Active Control engine Mount) system. Comprising a pair of electromagnetic actuators and hydraulic mounts, the system incorporates an adaptive control strategy based on the synchronized filtered-X LMS (SFX) algorithm. The crank angle pulse signal is detected as the synchronization signal and the force transmitted to the car body through the engine mounts is detected as a residual signal. Application of the ACM system to a vehicle with a transversally mounted four-cylinder engine resulted in significantly reduced idling vibration and booming noise.     

Development of an Active Control Engine Mount System

In an attempt to reduce idling vibration and booming noise in automobile engines, the authors have developed an engine mounting system we call the ACM(Active Control engine Mount) system. Comprising a pair of electromagnetic actuators and hydraulic mounts, the system incorporates an adaptive control strategy based on the synchronized filtered-X LMS (SFX) algorithm. The crank angle pulse signal is detected as the synchronization signal and the force transmitted to the car body through the engine mounts is detected as a residual signal. Application of the ACM system to a vehicle with a transversally mounted four-cylinder engine resulted in significantly reduced idling vibration and booming noise.     

Viable combined cycle design for automotive applications

A relatively new approach for improving fuel economy and automotive engine performance involves the use of automotive combined cycle generation technologies. The combined cycle generation, a process widely used in existing power plants, has become a viable option for automotive applications due to advances in materials science, nanotechnology, and MEMS (Mico-Electro Mechanical Systems) devices. The waste heat generated from automotive engine exhaust and coolant is a feasible heat source for a combined cycle generation system, which is basically a Rankine cycle in the context of this study. However, there are still numerous technical issues that need to be solved before the technology can be implemented in automobiles. A simulation was performed to examine the amount of waste energy that could be recovered through the use of a combined cycle system. A simulation model of the Rankine cycle was developed using Cycle-Tempo software. The simulation model was ultimately used to evaluate the rate of waste heat recovery and the consequential increase in the overall thermal efficiency of the engine with the combined cycle generation system under typical engine operating conditions. The most effective automotive combined cycle system recovered 68% of the waste heat from the exhaust and coolant, resulting in a 6% improvement in engine efficiency. The results are expected to be beneficial for evaluating the feasibility of combined cycle generation systems in automotive applications.     

探析汽车发动机降低排放技术

文章围绕汽车发动机排放造成的危害展开研究,结合现阶段汽车排放降低技术应用及发展现状,从燃油技术、尾气处理、燃油质量控制、发动机体积控制及新能源燃料替换几方面,着重分析了汽车发动机降低排放技术及其应用价值,为相关行业人员提供了理论参考,进一步推动汽车发动机排放控制技术发展,有效提高了汽车排放降低效果。     

新型二次调节静液汽车传动系统

二次调节静液汽车传动系统是由内燃机、液压蓄能器、液压泵（二次元件）、差动变速器、驱动轴等组成。其充分利用了液压储能方式的功率密度大、二次元件具有较高的控制质量、可实现四象限工作等特点，实现了内燃机和汽车行驶载荷的完全分离。工作过程，当外负载转矩发生变化时，将引起二次元件的转速的变化，从而引起二次元件排量的变化，通过调节直到达到节流阀的设定转速值为止。     

排气早开角对低散热Atkinson循环汽油机能量分配的影响

基于GT-Power软件建立某增压汽油机仿真模型,并通过试验验证模型的准确性。优化原模型配气机构,设计包角更大的进气凸轮以实现Atkinson循环,设计多组排气凸轮以得到20°~80°范围内的多个排气早开角(θ_(EVO)),改变传热模型实现缸内的低散热条件,模拟分析了1 500 r/min,40%负荷时,θ_(EVO)对低散热前后Atkinson循环增压汽油机能量分配的影响。结果表明:常规散热条件下,该汽油机的燃油经济性在θ_(EVO)为60°~70°范围内时较佳,而低散热条件下,该汽油机的燃油经济性在θ_(EVO)为50°~60°范围内时较佳;降低传热系数后,该汽油机散热损失的能量大幅减少,由此减少的能量在不同θ_(EVO)下转化为指示功的比例不同,θ_(EVO)为55°时转化比例为17.4%,此时指示热效率与原机相比提高了6.58%;而常规散热条件下Atkinson循环增压汽油机的指示热效率只比原机高3.79%,说明结合低散热技术能进一步增强Atkinson循环的节能效果。