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%。     

基于有机朗肯循环的车用柴油机排气余热回收系统性能分析

利用设计的有机朗肯循环系统回收某重型车用柴油机的排气能量,通过台架试验,获得了变工况下柴油机排气余热能分布特性。分析了有机工质蒸发压力、过热度以及柴油机工况变化对有机朗肯循环系统性能的影响,以系统净输出功率和热效率为优化目标,确定了适用于有机朗肯循环系统的最佳蒸发压力。研究结果表明,当有机工质蒸发压力为1.8 MPa时,有机朗肯循环系统的净输出功率最大可以达到12.69kW,热效率可以达到11.19%;将有机工质加热至过热状态并不能明显提高有机朗肯循环系统的净输出功率。     

柴油机排气余热有机朗肯循环系统工质选择

工质的合理选择对有机朗肯循环回收柴油机排气余热产生重要影响。通过试验和理论计算,分析某6缸柴油机变工况下排气余热能的分布特性,提出有机工质初选条件,进而对满足条件的8种有机工质进行柴油机排气余热有机朗肯循环系统的热力学性能和经济性能对比分析。结果表明:在8种有机工质的蒸发压力范围内,R420A的系统热效率最大,为6.83%;在柴油机变工况下,R420A的系统总净输出功率、系统最大净输出功率和系统平均净输出功率均高于其他工质,分别为306.81 kW,9.769 kW和2.005 kW;采用R420A的系统初期投资成本较少,仅次于R417A和R437A,但其单位能量产出成本(LEC)最小。     

基于天然气发动机排气余热回收系统的非共沸混合工质性能分析

针对一台车用天然气发动机排气能量的变化规律,建立了带回热器有机朗肯循环系统,对比分析了采用纯工质R245fa和非共沸混合工质R416A时,带回热器有机朗肯循环系统的净输出功率、热效率、效率和单位工质能量输出密度。结果表明,采用非共沸混合工质R416A时上述各项性能指标均优于采用纯工质R245fa。最后,构建了天然气发动机-带回热器有机朗肯循环联合系统,采用非共沸混合工质R416A,分析了联合系统的热效率。结果表明,加装带回热器有机朗肯循环系统后,发动机热效率最大可提高7%。     

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.     

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。     

基于平衡和非平衡权重算法的柴油机有机朗肯循环多目标优化

对非共沸混合工质的柴油机ORC系统进了研究,提出了一种基于平衡和非平衡权重的热力学高维多目标优化(EMO)方法。研究表明,使用非共沸混合物,可提高换热器中工质和热源的匹配度,苯/甲苯(质量比：60%/40%)的输出功率(W_net)比纯工质提高5.4%～19.2%。敏感性参数分析表明,随着蒸发温度的增大,W_net先增大后减小,热效率(η_th)单调增加,总■损(I_zon)单调减少。由于W_net,η_th和I_zon相互矛盾,不存在同时满足这三个指标的运行参数,为此开展高维EMO,利用RPD-NSGA-Ⅱ进行多目标优化并通过TOPSIS进行分析。当基于η_th,W_net和I_zon的平衡权重进行选择,最佳η_th,W_net和I_zon分别为24.07%,72.36 kW和44.66 kW,而柴油机废气能量回收率(η     

余热回收用活塞式单阀膨胀机性能模拟及进排气结构分析

根据朗肯循环发动机尾气余热回收系统中活塞式单阀膨胀机结构特点,建立了其工作过程仿真模型。4种工况下膨胀机缸压试验数据表明,模拟指示功率误差在0.99%～10%,工质水质量流量误差均在3%以内,验证了模型的有效性;在此基础上,在进口压力5 MPa,进口温度520℃,转速1 950 r/min工况下,针对进排气结构参数对膨胀机性能的影响进行分析,得到了膨胀机指示功率、循环质量流量及绝热效率随进气顶杆高度和排气口高度变化的规律。     

基于热电技术的发动机排气余热回收

本文介绍了热电技术的基本原理,并以宝马汽车公司的热电发电机为例论述了热电技术在发动机排气余热回收过程中的应用,包括热电发电机的结构设计、系统集成、系统建模、实用效果及发展潜能。     

发动机动态试验台控制系统的参数优化

在应用电涡流测功器开发适用于轿车的低成本高性能发动机动态试验台过程中，飞轮组转动惯是、控制步长、预测时域长度这几个参数需进行优化设计。在确定控制方法、优化原则和优化标准的基础上，以上海Santana2000轿车模拟USLA4－CH工况为例，对试验台的上述几个参数进行了计算机辅助优化设计。通过原理分析以及与底盘测功器的实测车速轨迹进行对比，最后确定了一组可行的参数。     

基于蓄能器原理的汽车尾气余热利用系统

针对陆路交通主力军——汽车发动机的尾气余热白白浪费的现象,拟研究开发一套基于蓄能器原理的汽车发动机尾气余热回收存储与利用系统.利用设计的双循环特殊蓄能器对汽车运行过程中尾气排放管道壁产生的热量进行回收,将其转化为液压能储存在恒压蓄能器中,并设计一套与之相配的液压传动回路,利用回收的液压能作为车辆起动和制动的动力源.系统...     

基于有机朗肯循环的柴油机稳态工况废热回收的探讨

为了探究可变膨胀比往复活塞式膨胀机有机朗肯循环系统对柴油机尾气余热利用的影响程度,基于某6缸增压柴油机构建GT-power仿真模型,在13工况下仿真并分析有机工质蒸发压力、膨胀比等与余热回收系统膨胀机效率和当量回收效率的关系。结果表明,膨胀比一定时,膨胀机输出的功率、效率及当量回收效率随蒸发压力的上升而提升;蒸发压力一定时,,膨胀机效率和当量回收效率随膨胀比上升先升高后降低;最佳的蒸发压力和膨胀比匹配可充分发挥有机朗肯循环余热回收系统潜力。     

车用天然气发动机增压匹配及性能参数优化

运用GEM3D工具离散化的方法建立了某1.5 L自然吸气车用CNG(压缩天然气)发动机GT-Power仿真模型,并用试验数据对模型进行校核,模型最大误差为3.64%.在此基础上进行了CNG发动机增压器匹配分析,用DoE(design of experiment)工具对增压发动机的点火提前角进行了优化,然后优化了不同压缩比和不同过量空气系数下的点火提前角,对压缩比和过量空气系数进行了计算分析.结果表明:仿真模型具有较高精度,方案2为4种涡轮增压器方案中最佳方案,并对该方案进行了台架试验,仿真结果与试验结果误差在4%以内;通过优化点火提前角,扭矩最大提高了9.3%;在各最优点火提前角下,压缩比为12时最优,过量空气系数为1.1时具有最佳经济性.     

电控发动机控制系统及优化匹配研究

开发出了一种具有自主知识产权的多点喷射发动机电控系统,并将其装置在491Q发动机上,进行了大量的整车优化匹配研究,使该车的排放指标达到欧Ⅱ排放法规的要求,发动机最大功率提高11%,整车动力性超过技术要求,取得显著成效。     

高压共轨柴油机工作过程仿真及性能参数优化

结合4缸柴油机缸内燃烧压力实测数据,利用AVL Boost软件Burn功能分析了燃烧放热规律,获得了模拟柴油机燃烧所需的Vibe燃烧模型参数,建立了模拟柴油机工作过程仿真模型.分析并优化了影响柴油机性能的进排气歧管直径和长度、配气相位、EGR率等性能参数,同时对涡轮增压器进行了匹配计算分析.研究结果表明,利用热力学仿真...