燃用生物柴油增压柴油机的性能和排放

为了在柴油发动机上优化生物柴油的应用, 利用发动机台架试验, 对比分析了不同掺混比生物柴油对增压直喷柴油机排放、燃料经济性和动力性的影响, 在不同转速和负荷下, 研究了发动机的碳烟、NOx、CO与HC排放及有效能量消耗率和功率。试验结果表明: 与柴油相比, 燃用B10、B20、B30、B50、B80和B100生物柴油的发动机碳烟排放平均降低了34.69%, NOx排放平均增加了25.01%, HC排放平均降低了33.05%, CO排放在满负荷下平均增加了11.13%;虽然有效燃料消耗率有所增大, 但有效能量消耗率平均降低了2.18%;功率平均增加了5.34%;生物柴油碳烟排放降低的百分比较NOx排放增加的百分比分别提高了7.01%、15.37%、14.17%、10.45%、6.73%和4.39%, 因此, B20掺混比最佳。     

甲醇／柴油混合燃料对柴油机性能影响的试验研究

以ZS195型柴油机为例,进行了甲醇/柴油混合燃料对柴油机性能影响的试验.结果表明,在柴油机参数不变的情况下,随着甲醇添加比例的增加,柴油机的动力性有所下降、燃油经济性有所改善、烟度和CO的排放量都明显降低、HC的排放量有所增加.NOX排放在甲醇的体积分数为10%时略有增加,在甲醇的体积分数为20%时下降10%左右.     

喷雾特性对生物柴油燃烧和排放特性的影响

在手压泵试验台上进行了生物柴油与柴油的喷雾对比试验, 在一台单缸直喷柴油机上进行了生物柴油与柴油燃烧和排放性能对比试验。分析了燃料喷雾特性的液滴粒径尺寸分布和特征参数, 研究了燃用生物柴油与柴油燃烧和排放规律的差异及其本质原因。研究结果表明: 与柴油相比, 生物柴油喷雾锥角小, 粒子总数少, 小直径粒子比例低, 最大粒子直径大; 在转速为1500r·min-1与平均有效压力为0.531MPa时, 生物柴油最大燃烧压力、最大压力升高率以及最大燃烧放热率分别降低了1.91%、30.10%和29.32%, 生物柴油燃烧持续期长于柴油; 在转速为1500r·min-1时, 燃用生物柴油HC、CO和烟度排放平均分别降低17.17%、26.73%和37.85%, NO_X排放平均增加21.93%。     

考虑性能衰退的燃料电池汽车自适应优化能量管理策略

为了提高系统效率与降低因不利运行条件导致的燃料电池使用寿命缩短风险,提出了考虑燃料电池性能衰退的自适应庞特里亚金极小值原理(PMP)能量管理策略,用于城市公交车燃料电池/超级电容混合动力系统;分析了离线式PMP燃料电池/超级电容混合动力系统在5种不同循环工况下的能量分配结果,获取了在3种典型城市公交循环工况下初始协态变量随能量管理系统的状态量,即超级电容荷电状态始、末时刻差值的变化关系,插值出在线式PMP初始协态变量与荷电状态的对应关系,结合PMP正则方程计算每一时刻的协态变量,形成具有维持荷电状态稳定的在线PMP协态变量自适应更新方法;将影响燃料电池性能衰退的功率变化率、启停次数和最大功率作为约束条件,并在自适应PMP的成本函数中引入燃料电池功率变化率,获取满足约束条件且混合动力系统燃料经济性较好的能量管理策略;开展控制器硬件在环(HIL)仿真测试,验证该能量管理策略的实际应用效果。研究结果表明：在不同于确定协态变量的公交工况SC03和纽约城市循环(NYCC)工况下,自适应PMP末态荷电状态稳定在目标值附近,且与离线PMP相比,燃料经济性损失分别仅为1.27%和0.93%;在不同于确定协态变量和成本函数权重系数的运行工况即中国公交行驶循环(CBDC)综合测试工况下,该自适应优化能量管理策略可实现满足约束条件的能量分配,且燃料经济性保持为离线最优经济性的90.76%;在CBDC和纽伦堡公共汽车(NurembergR36)测试工况下,HIL仿真结果与数值仿真结果平均误差均小于5%。综上,该自适应优化能量管理策略考虑了燃料电池性能衰退,可实现混合动力系统的高效运行,具有长寿命使用潜力。