基于稳健回归理论的发动机数学模型研究

文章引入稳健回归理论建立发动机外特性数学模型,并对比分析了最小二乘法建立的发动机模型,稳健回归相对最小二乘法可以提高发动机数学模型的精度,同时有效降低试验数据中误差点对发动机数学模型的影响,为建立整车模型打下良好基础。     

发动机特性数值仿真方法的研究

建立了发动机的部分速度特性模型和万有特性模型,进行了发动机试验,利用获得的试验数据对所建立的数学模型进行了验证。     

混合器优化设计

分析了天然气发动机空气和天然气在混合器内的流动规律，建立了混合气流量与混合器喉口面积、入口角度间的数学模型；并对数学模型进行优化求解；通过发动机台架试验验证了优化模型能使天然气发动机的功率损失降到最低。并论述了天然气发动机的改进方案。     

电流变液力发动机悬置动态特性研究分析

对电流变液力发动机悬置的结构及工作原理进行了描述,建立了该悬置的力学及数学模型,并利用ADAMS软件对其动态特性进行了仿真研究。通过试验测试了电流变液力悬置的动态特性,并将仿真结果与试验结果进行了比较分析。对比分析结果表明,仿真结果与试验结果比较吻合,从而验证了模型的实用性和可信性。     

车用发动机碳平衡影响因素的分析与研究

基于发动机碳平衡测量方法,提出了柴油发动机在燃烧做功之前与做功后排气的碳质量流量的数学模型;分析了影响碳平衡偏差的主要因素;在发动机台架上进行某柴油机的排放试验,得到不同工况下的碳流量偏差值;通过改变单一参数,分析数学模型中碳流量偏差随不同影响参数的变化情况。研究结果表明,进气空气质量流量、发动机燃油消耗以及排气中CO2浓度值对碳平衡偏差的影响比较大,并可根据碳平衡偏差的不同测量结果值,采取相应的核查手段和有效措施以减小试验误差,有助于提高台架试验的精准度。     

汽车动力性与经济性模拟计算分析

通过理论分析,采用最小二乘法、曲面拟合法,分别建立了发动机外特性和万有特性的数学模型,提出了汽车动力性与经济性各项评价指标的模拟计算方法,实例计算对比表明模拟计算结果与试验检测所得结果具有较好的一致性。     

基于CAE技术的发动机悬置软垫设计

根据发动机悬置NVH分析的刚度要求,确定发动机悬置的初始结构并建立三维模型,利用ABAQUS软件对其进行静刚度/强度的仿真分析,并进行试验验证。结果表明,实测静刚度与仿真结果十分接近,从而探索出了一条利用CAE分析技术设计悬置软垫的方法。     

发动机性能试验处理及方法

计算机仿真技术可以为发动机各种系统提供仿真环境,替代许多试验,可节约试验费用,加快开发速度。文章利用Matlab强大的数据处理和绘图功能,在平均值模型和发动机数学模型的基础上,对发动机的性能试验数据进行处理。结果表明,采用最小二乘分段拟合和3次样条插值的方法对发动机试验数据进行曲线拟舍,能较好地反映发动机实际工况,并可以用该方法绘制发动机转速调节特性曲线、外特性扭矩曲线及万有特性图。为研究发动机性能及绘制发动机特性曲线提供了简单可行的方法。     

基于MATLAB语言的发动机特性研究

提出了一种基于MATLAB语言的发动机性能试验数据处理与作图的新方法。在建立发动机特性数学模型的基础上,利用MATLAB语言的矩阵运算、三维曲线绘图等强大的数据处理功能,对发动机性能试验数据进行了曲线、曲面拟合,并绘制了发动机外特性曲线及万有特性图。结果表明,该方法具有数据处理精度高,物理意义明显直观,实用性强等优点。     

汽车发动机散热器特性仿真研究

针对常用的汽车发动机散热器,在大量试验和分析计算的基础上,建立散热器传热及阻力特性的数学模型,并在MATLAB/SIMULINK环境中建立其仿真模型。仿真结果与散热器试验数据基本一致,表明所建立的模型是可行的。     

车用汽油机初始喷油脉谱的仿真标定

针对传统台架试验法标定初始喷油脉谱缺乏严格的科学性、效率较低的缺点,提出了基于汽油机模型仿真标定初始喷油脉谱的控制策略。以Matlab/Simulink为平台,构建由汽油机模型和比例积分控制器组成的初始喷油脉谱标定用模型,并验证其有效性。在此基础上,通过调整比例积分控制器的相关参数控制外部负荷以稳定汽油机转速,进而获取相应工况下的喷油脉谱数据。为简化标定过程,设计相应程序自动调用标定模型进行动态仿真。结果表明,该策略明显缩短了开发周期,降低了费用,从而提高了标定效率,为汽油机的标定优化提供了可能性。     

汽车迟滞非线性动力系统仿真研究

通过轿车副车架橡胶支承的动态特性试验,实现了橡胶支承迟滞非线性特性的数学建模和参数识别。用动态子结构方法将整车模型划分为多个子结构,采用含连接子结构的自由界面模态综合法建立了整车非线性流固耦合模型。用MontoCarlo法模拟路面激励谱和发动机随机激励力谱,利用整车结构-声学耦合系统的运动微分方程,在时域内对路面激励和发动机激励产生的振动和车内噪声特性进行仿真模拟,并通过道路试验和台架试验对计算结果进行了验证。     

缸内直喷技术在小型汽油机上的应用研究

在1台单缸发动机上进行了汽油缸内直喷研究,设计了燃油供应系统、燃油电控喷射及台架测试系统。对部分台架试验结果进行研究分析,结果表明:改装的小型缸内直喷汽油机动力性能和排放性能均有明显改善;喷射时刻对排放有重要影响;在缸内直喷分层难以实现时,缸内直喷均质混合方式也是可行的研究开发方向。     

采用双段喷射改善二冲程柴油机的排放性能

在配有电控共轨系统和扫气系统的二冲程柴油机试验台上进行了3种不同喷油模式对柴油机燃烧及排放性能影响的试验研究。试验结果表明,单段早喷有助于实现低NOx和碳烟排放,但柴油机无法在高负荷下运行;标准喷射的排放很高;双段喷射表现出良好的性能,它实现了柴油机的柔和运行,并且在全负荷范围内使NOx和碳烟排放降低40%以上。在双段喷射基础上,利用高压喷射及内部EGR进一步改善了柴油机的排放。     

基于多因素神经网络模型的柴油机NO_x排放预测及试验研究

以发动机转速、进气量、循环油量、发动机出水温度、中冷后进气温度、进气湿度、排气背压、柴油温度作为输入,NO_x排放质量流量为输出,优化隐层节点和迭代次数,并经过样本训练,构建了NO_x排放预测模型。结合台架试验数据,验证了模型的泛化能力,其预测值与试验值间误差小于1.5%。在此基础上,利用模型进一步分析了试验因素的重要度和试验控制性。结果表明:发动机转速、循环油耗、中冷后进气温度、排气背压对柴油机NO_x排放的影响相对较高;进气湿度控制范围过宽,对NO_x排放测试结果影响高于其他因素。     

基于喷油提前角一EGR阀开度联合标定的欧Ⅳ柴油机试验研究

以某4缸、增压直喷柴油机为样机,利用专业试验台架,对样机的喷油提前角和EGR阀开度进行了不同工况下的标定,使样机的排放指标达到欧Ⅳ排放标准.验证了喷油提前角和EGR系统对柴油机排放的影响,找到了使发动机排放达到最理想状态时的最佳喷油提前角和EGR阀开度.     

一种汽油机有效功率测量不确定度的评定方法

测量不确定度对发动机性能评定有着重要影响。根据性能试验方法的要求,确定影响不确定度的分量并建立数学模型。在发动机试验台架上按照确定好的方法进行测量。对试验数据分析处理后得到各分量的标准不确定度,再算出合成不确定度和扩展不确定度。为后续汽油发动机台架测量的有效功率不确定评定提供参考。     

柴油机高压共轨喷油系统结构参数匹配

为提升发动机性能,进行了高压共轨喷油系统与大功率柴油机的匹配研究。在分析柴油机基本参数的基础上,通过计算喷油系统结构匹配参数,设计了高压共轨系统共轨组件,研究了喷油器流量参数,进行了共轨管的设计匹配。实验证明,所匹配的高压共轨系统满足快速建立和稳定共轨压力的要求。     

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。     

基于实时仿真平台的大功率柴油机控制策略开发与验证

针对大功率共轨柴油机的控制,设计了相应的EMS控制策略,包括柴油机的工况判断与切换、喷油控制、油轨压力控制。基于实时仿真平台,通过实时仿真对EMS控制策略进行了调整与优化,对EMS的轨压控制、喷油控制等策略进行了验证,证明了控制策略设计合理、功能正常,可以用于实际大功率柴油机的控制试验。