两用燃料发动机点火提前角多目标蚁群遗传算法

针对两用燃料汽车最主要解决的是排放问题,但又不能牺牲超过5 %的动力为代价,构建了发动机点火提前角多目标优化的数学模型,对目标函数动力性能指标转矩和各种排放物进行归一化处理.以两用燃料发动机ECU硬件在环仿真模型和排放试验数据为对象,用蚁群遗传算法对目标函数进行求解,结果表明λt=0.7时的点火提前角作为线性加权和意义下的点火提前角能够在发动机的动力性能和排放性能之间取得很好折衷.综合4种工况点的结果表明:取线性加权和意义下的点火提前角对工况有所改善,对发动机性能有较好的折衷.其中,转矩损失在5%以内,排放中的NOx改善最明显,最大为27.32%;HC次之最大为22.31%;CO改善不大,最大为0.01%.     

多次点火对发动机性能影响试验研究

基于一台中置喷油器的单缸直喷汽油机，分别进行中、高滚流气道条件下多次点火和单次点火的发动机试验，研究多次点火和单次点火对发动机性能的影响.试验表明：中滚流气道中等负荷2 000 rpm@5.8 bar工况下，燃油经济性有改善，CO排放有一定降幅，HC排放没有明显改善；高滚流气道2 000 rpm@2.8 bar工况下，油耗有一定降幅，HC和CO排放均下降.     

基于发动机模型的神经网络点火控制器

针对YN30QNE发动机,根据发动机平均值原理,建立了发动机平均值模型。在均值模型的基础上,建立了外负荷控制器模型,根据发动机的准维燃烧模型建立了发动机的点火提前角控制模型,并制取了点火提前角的初始MAP图。根据模型测得的试验数据利用神经网络自学习的能力,采用BP神经网络的改进LM优化控制方法,对点火提前角进行训练,神经网络根据训练过后得到的权值和阀值,达到发动机点火控制的目的。最后,搭建神经网络点火系统的Simulink对其进行仿真验证。     

过量空气系数和点火提前角对CNG发动机NOX排放性能的影响

试验研究了过量空气系数和点火提前角对稀燃电控调压器式天然气发动机的燃烧以及排放的影响。试验过程对全工况的排放和动力进行了稳态优化。研究结果表明,在其他影响参数不变的情况下,随着点火提前角的减小和过量空气系数的增加,扭矩和NOX排放均降低。在匹配氧化型催化转化器后,各工况选取适当的点火提前角和过量空气系数可以满足国Ⅴ的排放标准。     

Z6170ZLC型LNG-柴油双燃料船用增压发动机性能仿真分析

LNG-柴油双燃料发动机同时存在预混合燃烧和缸内压缩点火燃烧,其性能与原型柴油机有较大的差别.文中基于AVL-Boost发动机性能仿真软件,采用等热值当量处理不同比例的混合燃料,考虑了不同工况预混合LNG燃料对充气效率的影响,采用双韦伯函数燃烧放热率模拟不同比例混合燃料的预混合燃烧和缸内压缩点火燃烧,对比分析了LNG-柴油双燃料增压发动机和原型柴油机的动力性和经济性.研究表明：（1）预混合LNG燃料对充气效率的影响不会导致单点预混合LNG-柴油双燃料增压发动机的动力性下降;（2）相比较原型柴油机,各负荷工况双燃料发动机的燃油经济性均有下降,低负荷工况燃油经济性下降更为严重;（3）高负荷工况掺烧过高比例的LNG燃料将导致气缸压力急剧增加.     

燃气汽车及存在问题的讨论

为减少汽车尾气对大气的污染燃气汽车受到了广泛的重。新车改燃烧气，旧车改燃炮气，成为当今热门课题，本文从燃气的性能及对发动机的影响着手，分析燃气汽车尚存在的问题和应采取的对策，重点在燃料种类，混合方式，点火方式，压缩比，点火角等方面进行了讨论。     

汽车怠速停止与起动模拟试验系统开发

针对当前内燃机车辆怠速工况燃油经济性差等相关问题,分析了汽车怠速停止与起动系统的工作机理;开发了汽车怠速停止与起动系统的模拟试验系统。通过对行驶车辆工况参数进行测控,判断车辆处于怠速、制动、停止或起动(再起动)的工作状态,利用自行研制的控制逻辑部件对系统进行控制,并对发动机停止和起动工作测试过程进行了分析;基于模拟试验系统,利用Matlab/Simulink在城市循环工况NEDC下对车辆再生制动性能进行了仿真分析。结果表明车辆燃油经济性有较大提高。     

对EQ6100发动机变参数模拟计算的探讨

本文建立了汽油机工作过程的准维预测模型,其中包括热力学子模型、紊流火焰传播子模型,燃烧室几何子模型及排放子模型等.为了验证模型的计算准确性,本文实测EQ6100发动机在外特性工况下的各种性能参数,并与计算值进行对比,结果表明它们有较高的吻合性.在此基础上对该发动机进行改变压缩比、转速等8个变参数预测计算,获得了各参数的变化对发动机性能指标的影响趋势大小。     

电控CNG发动机增压匹配的仿真计算

利用GT-POWER软件对电控CNG（Compressed Natural Gas）发动机建立了仿真计算模型,对某电控CNG发动机与某型增压器的匹配进行了仿真计算.结果表明,该发动机能够与增压器进行较好的匹配,但由于增压器采用了放气阀压力调节装置,致使某些工况下发动机的效率降低.     

电控柴油机喷油规律仿真的台架标定

本文基于电控柴油机喷油规律仿真研究,在台架实验台上对发动机所选工况点的工况进行数据优化,台架标定证明模型能真实反映发动机性能。     

火花点火发动机燃用二甲醚-液化石油气混合燃料时的燃烧特性

应用CB—566燃烧分析仪测录火花点火发动机燃用不同燃料时的燃烧特性，研究了二甲醚—液化石油气混合燃料对火花点火发动机燃烧过程的影响，并与火花点火发动机燃用汽油的燃烧过程进行了对比研究，发现二甲醚—液化石油气混合燃料的燃烧过程与汽油相比，火焰发展角和明显燃烧期长，最高爆发压力高，燃烧变化过程基本相同。试验结果表明二甲醚高辛烷值、高热值调和剂可以显著提高二甲醚混合燃料的抗爆性和热值，使火花点火发动机可以在不改变原机结构的基础上燃用二甲醚混合燃料。     

多次喷射对GDI汽油机喷雾及燃烧特性影响研究

建立GDI汽油机缸内三维仿真模型,通过定容弹试验及发动机台架试验对喷雾、燃烧模型进行验证,模拟分析了2 000 r/min全负荷工况下单次、二次及三次喷油策略下喷雾及燃烧过程。结果表明:多次喷油策略有利于燃油蒸发,与单次喷油策略相比,二次和三次喷油策略燃油蒸发量分别提高15.6%及19.5%;单次喷油策略在点火时刻形成均质混合气,二次及三次喷油策略则在点火时刻形成火花塞附近较浓而其他区域较稀的分层混合气;与单次喷油策略相比,二次喷油策略缸压峰值得到了较大的提升,采用三次喷油策略后缸压峰值进一步增大,比单次喷油策略高0.73 MPa;二次喷油策略具备较短的火焰发展期,快速燃烧期较长,三次喷油策略火焰发展期和快速燃烧期均较短,具备更好的燃烧特性;与单次喷油策略相比,二次喷油策略与三次喷油策略均提高指示热效率,指示热效率分别提高0.4%和5.9%。     

lasma; adsorption; sulfur dioxide; transfo

家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(No．2002AA529130)0工程热物理学报Journal of Engineering Thermophysics176-178X701;B027;5;C;BB027_5;叶丹0006002000070002;894-896障碍物扰动对预混气点火的影响尤寒,余立新,孙文超,盛宏至中国科学院力学研究所,中国科学院力学研究所,中国科学院力学研究所,中国科学院力学研究所 北京 100080 ,北京 100080 ,北京 100080 ,北京 100080点火;;障碍物扰动;;回火在一根半开口管道中,以乙炔为燃料,改变当量比和进气速度,实验研究了障碍物扰动对预混气点火的影响。实验表明,在小当量比情况下,在没有障碍物的光管中,随着进气速度的增加,点火所需要的当量比逐渐减小,回火区域逐渐增大。而添加障碍物后,回火区域的位置和点火所需要的当量比相对来说比较稳定,基本不随进气速度的增加而大     

不同路况下汽车行驶工况的测试与分析

利用自主开发的一套车载测试系统，采用双参数法（发动机转速和发动机转矩）对试验车辆在不同道路上行驶时的实际行驶工况进行统计分析，从而分析比较了不同路况下车辆行驶工况分布以及档位使用概率的差别，为试验车辆传动系统及发动机性能的优化匹配提供试验依据．     

火花点火发动机燃用DME-LPG混合燃料的性能

通过在火花点火式发动机燃用二甲醚混合燃料与汽油的对比试验，评价了二甲醚混合燃料的不同组分在发动机上的应用特性，分析了由二甲醚、液化石油气和甲醇组成的两种配比的混合燃料发动机的燃料经济性能、动力性能、怠速时的排放性能。结果表明：与燃用900汽油相比，二甲醚混合燃料的抗爆性能好；在燃料供给和点火系统稍作调整后，发动机燃用二甲醚-液化石油气混合燃料在低转速和中等转速时，其功率高于汽油机，在高转速时功率低于汽油机，在全部负荷工况下二甲醚-液化石油气混合燃料消耗率低于汽油；怠速时二甲醚-液化石油气混合燃料HC、CO、NO。排放量比900汽油有显著下降。这说明发动机燃用二甲醚-液化石油气混合燃料基本达到燃用汽油的水平。     

船用大型压气机质量流量分区域建模方法

针对查表法外推能力不可靠以及采用单一曲线拟合法时在压气机不同工作区域的预测与外推精度不一致的问题, 提出了一种船用大型压气机质量流量分区域建模方法; 通过定义区域划分函数, 将压气机整个工作区域划分为设计工况区、低转速区、高转速区与低压比区, 通过对比与分析经典的和近年提出的压气机质量流量数学模型的预测和外推精度, 为每个区域选择精度最高的数学模型; 为防止在动态仿真过程中当压气机运行点由其他区进入低压比区时可能出现的不连续间断点, 应用一种曲线融合方法来保证等转速线的平滑过渡; 为验证所提出的建模方法的正确性与有效性, 将其应用于一台船用大型低速二冲程柴油机仿真模型中开展稳态与瞬态仿真试验。研究结果表明: 相比查表法, 提出的建模方法可有效提升主机仿真模型增压器转速的稳态预测精度, 平均绝对百分误差由3.54%下降至0.61%, 在改变主机转速与负载这2种瞬态工况下, 压气机的运行点可平稳、连续地由设计工况区过渡至非设计工况区; 提出的建模方法既能准确预测压气机设计工况区内的已有样本数据点, 又能合理、稳健地外推至非设计工况区, 既可直接应用于涡轮增压发动机的动态仿真研究中, 也可用于离线生成压气机在全工况范围内的性能图谱, 进而应用于商业发动机性能仿真软件中。      

钣金型液力变矩器外特性计算方法

对原有试验台架的信号处理和液压系统进行改进,进行了YJH315钣金型液力变矩器的牵引试验。应用三维流场数值计算方法,提出了YJH315钣金型液力变矩器外特性的动量矩方程、力矩方程与性能参数计算方法。分别通过MATLAB仿真软件和实测试验得到了不同转速比下的效率、变矩系数和公称力矩,并将仿真结果与试验结果进行对比分析。分析结果表明:当转速比在0~0.9时,试验工况下的最大效率为0.82,仿真工况下的最大效率为0.79,效率的最大误差约为2%;试验工况下的最大变矩系数为2.41,仿真工况下的最大变矩系数为2.29,变矩系数的最大误差约为3%;试验工况下的最大公称力矩为28.7N·m,仿真工况下的最大公称力矩为27.3N·m,公称力矩的最大误差约为3%。3个指标的误差均在可接受范围之内,说明提出的钣金型液力变矩器外特性计算方法可行。     

汽油机燃油供给系统的检测诊断与维修

汽油机燃油供给系统的作用为根据发动机各种工况的要求,向气缸即时提供一定数量和浓度的可燃混合气,以便在临近压缩终了时使发动机点火燃烧而膨胀做功,最后把燃烧产物排至大气,燃油供给系统是发动机较易发生故障的系统之一,其技术状况好坏直接影响着发动机的动力性、经济性和工作稳定性。     

气体燃料发动机空燃比的H∞控制

为了抑制外部扰动,改善空燃比控制精度,将H∞控制理论应用于气体燃料发动机空燃比控制系统中,通过对发动机空燃比控制系统的数学建模,进行H∞空燃比控制器的设计,然后对所设计出的H∞控制器进行仿真比较与实验测试。仿真与实验结果表明:H∞控制器能有效地提高系统的跟踪性、鲁棒稳定性与抗干扰能力,能改善稳定工况与过渡工况时发动机空燃比的控制精度。     

基于节气门修正函数CNG发动机瞬态空燃比仿真分析

分析了天然气发动机瞬态工况空燃比偏差较大的原因;提出了利用节气门修正函数,补偿每循环进入气缸的空气质量流量;基于Matlab/Simulink建立了发动机瞬态空燃比控制仿真模型。结果表明:瞬态工况下,节气门修正函数能够快速补偿空气质量流量,使空燃比能够迅速回到理论空燃比,该方法在实际工程中有一定的应用价值。