废气涡轮增压柴油机瞬时性能模拟与分析(续)

<正> 鉴于发动机模拟时有些方面常被忽略不计,前面讨论了模拟方法的各种局限性和可能出现的误差。可以认为瞬时特性模拟的可能精确度肯定是极低的。诚然,测算瞬间响应比预测稳定转速性能更为困难,但并不是说响应特性模拟就没用处。上述的大多数因素并不是影响响应特性的主要因素。发动机的性能主要取决于供油量,如果供油特性测算准确,发动机的     

带可变几何涡轮增压器柴油机的双回路废气再循环多变量控制

研究双回路废气再循环(EGR)柴油机采用多变量控制器的设计问题。发动机需控制2个EGR阀(高压阀和低压阀)、1个排气节流阀和1个可变几何涡轮增压器。提出了一种利用模型预测控制(MPC)方法,对柴油机进行适用于生产的空气管理控制。此外,概述了所提出设计的调整过程。在1台2.8L轻型柴油机上获得了设计的性能试验结果。控制器闭环性能的LA-4循环瞬态数据验证了设计过程的有效性。在整个瞬态行驶循环控制器的标定过程中,MPC从数据采集开始到建立发动机标定模型仅用10天时间。     

Accord插电式混合动力车用新型汽油机的开发

作为本田公司的下一代发动机系列,配装于Accord插电式混合动力车的新型2.0 L汽油机具有燃油耗低和排放性能好的特点。采用可变气门正时及升程电子控制系统,具有2种特定凸轮(即功率凸轮和燃油经济性凸轮)。功率凸轮作用持续期短,用于大功率输出和发动机起动;燃油经济性凸轮作用持续期长,可通过延迟进气门关闭正时,获得阿特金森循环效应。还采用了冷却废气再循环(EGR)技术,并对控制系统进行了改进,实现了低燃油耗目标。首先,能确保EGR阀前后压差的新型控制系统改善了EGR流量的控制性能。其次,改进了扭矩控制,可以预测因点火延迟引起的发动机扭矩下降。驱动性和燃油经济性在极苛刻的条件下保持原有水平。最后,采用了基于大气压力改变运行点的控制技术,即使环境发生变化,仍可保持低油耗性能。开发了混合动力车用催化转化器的新型快速预热系统。在发动机起动阶段,通过改变电机运行来控制发动机负荷,这样可有效预热催化转化器,从而使尾气排放降低到能满足特超低排放车SULEV 20标准的水平。     

BMW公司i3增程器的控制分析和模型验证

基于试验数据,针对2014款BMWi3增程器（REX）进行了控制分析和模型验证。在美国阿贡国家实验室的先进动力总成研究所,置于环境仓的底盘测功装置上进行了车辆测试。     

采用可控散射喷嘴的高响应柴油喷油器和闭环喷油控制实现稳定性燃烧的研究

共轨系统自1996年首次推出以来,柴油机性能已得到了显著提升。多年来,共轨技术持续发展,降低了发动机燃油消耗和排放,提高了驾驶性能。然而,为满足世界范围内持续严格的排放限值并提供性能更加优越的柴油车,还需进一步提升燃烧精确控制技术。通过精确控制喷油量并提高喷油压力,共轨喷油器可显著提升燃烧性能。此外,还需要更接近矩形的喷油规律、更短间隔期内稳定多次喷射的能力及喷雾形状控制来优化燃油混合。另外,在优化喷射和燃烧时,还需考虑世界范围内燃油品质的不同。分别阐述了两种能够实现以上目标的创新喷油器技术,第一种是第四代压电喷油器（G4P）及具有特殊孔状（可控散射喷雾（CDS））的新型喷孔设计,有助于提高燃烧性能。其优势是降低热损失,提高燃烧效率。第二种是通过闭环控制提高喷油量的精确性,实现稳定性燃烧。主要实现途径是基于内置在喷油器中的压力传感器检测实际的喷油速率和燃油特性。上述两个技术是提高发动机性能和针对世界范围内所用燃油品质的多样性以改善燃烧稳定性的关键技术。     

未来汽油机的小型化

近年来,汽油机小型化已成为降低燃油耗和二氧化碳排放的重要技术措施之一。以Mahle公司1.2 L汽油机为例,小型化率已达到50%,与同排量的自然吸气汽油机相比,其新欧洲行驶循环燃油耗的优势高达30%[1,2]。     

柴油机模拟燃烧关系式

循环模拟计算机程序的使用,已成为涡轮增压柴油机研究和发展不可少的组成部分。但以往这些程序的应用,受到工作点燃烧数据资料的限制。通过以经验关系式模拟燃烧过程(放热)的研究,克服了这个困难。这种模拟是通过其控制参数与气缸内工况相关联的分析表达式来实现的。 本文提出了一种仅以最低限度的试验数据来推导控制参数的方法,但能在很宽广的工况范围预估性能。 使用燃烧关系式,能自动预估改变环境条件、涡轮增压器匹配、气门定时和其它发动机结构参数的影响,以及这些参数对燃烧以及涡轮增压过程的影响。     

基于CML的级联失效下异质多层交通网络节点抵抗特性研究

为了有效刻画拟合实际的多层交通网络级联失效过程,识别多层网络中对整体韧性安全影响显著的对象,提升交通网络抵抗失效的能力,建立一种基于耦合映象格子（Coupled Map Lattice, CML）的级联失效模型。首先,将交通管控措施赋予交通网络节点额外的容纳能力引申为节点抵抗特性,通过为CML添加抵抗参数H,形成考虑抵抗特性的级联失效（HCML）模型,沿常值-拓扑关联-时变拓扑关联的路径深化H的表征方式,并在小世界（Small World, SW）网络上对比3类表征方式的优劣;其次,应用Space H方法建立异质3层公共交通网络,对比度值与介数2种时变拓扑指标关联的抵抗效果,探究不同交通层抵抗系数对网络失效的影响程度;最后,在6组不同的网络结构上进行HCML模型与传统模型的对比,讨论建网方法、网络规模等不同网络性质的差异对模型有效性的影响,并结合实际客运数据验证HCML模型优越性。研究结果表明：3类表征方式中时变拓扑关联可以兼顾其余2类的优点;同等条件中网络在介数关联的抵抗特性作用下失效增速更缓,模型识别得到的对网络整体失效影响更大交通方式符合客流量实际;HCML模型在多种不同类型的多层交通网络中均可以有效实施,相比于传统模型,HCML模型的最终失效比例平均下降了5.78%,与实际交通级联失效过程更加拟合。     

跨丰沙铁路小曲线半径转体桥设计

北京地铁14号线跨丰沙铁路节点桥位于右线曲线半径为470 m的曲线上,桥梁主体结构为84+84 m的T构。桥梁转体跨度71+71 m,转体重量7 130 t,转体时球铰中心相对下盘中心向曲线内侧预设偏心1.152 m,转体角度33.46°,桥梁的转体半径和转体跨度在轨道交通转体桥梁的设计和施工领域均为国内首创。比选桥梁方案,从针对桥梁上部结构的非对称主体结构设计、下部结构预偏心设置、施工合拢段位置的选择、施工时对既有铁路线的防护等多方面进行论述和详细介绍。结果表明,通过上部结构非对称设计和转体结构预设偏心,有效地保证了小曲线半径大跨度桥梁转体施工时的平衡和稳定性,大大降低了施工风险。     

高效发动机实现超低氮氧化物尾气排放的对策

研究考虑将选择性催化还原(SCR)系统置于柴油机氧化型催化器(DOC)上游,使上游催化系统快速起燃,以实现在整个复合联邦测试规程(FTP)和坡道实验规程(RMC)期间实现低于0.07 g/(kW·h)的氮氧化物(NOx)排放目标。对发动机机外NOx水平、排气温度,以及上下游SCR之间的剂量水平进行权衡比较。针对N2O形成和NH3逃逸,对NOx转化效率进行比较。研究结果显示,即使使用“超低NOx”后处理系统和“2027NOx”发动机标定,如果目标尾管NOx限值为0.027 g/(kW·h),在冷态FTP工况下,最初260s内的累积尾管NOx排放也超过了整个复合FTP工况期间所允许尾管NOx排放量,故需要另外采取措施才能达到此尾管NOx排放水平。改进SCR配方,在低于180℃的低温下实现高于50%的NOx转化率。在达到高NOx转化之前,需要更少NH3储存的SCR配方,让还原剂较早起效是降低尾管NOx排放量的潜在方法。