基于Matlab的发动机快速平衡分析方法的研究

通过对发动机工作过程的研究,得到任一时刻发动机各缸动力学特性曲线形状相同,沿时间坐标存在一定偏移的结论。基于Matlab软件,将各缸动力学特性曲线的偏移转化为该曲线中离散点组成的向量内数据的偏移,通过向量的偏移、叠加等计算得到整机动力学特性的数值表达形式,据此判断发动机的平衡情况。用户只需输入特定发动机的必要参数,然后运行程序即可快速得到平衡分析结果。通过对常见机型进行平衡分析,验证了该方法的准确性和有效性。     

线管式NTP反应器降低柴油机PM排放的研究

设计了一种线管式低温等离子体反应器,对该反应器的工作特性进行了试验研究及理论分析,并采用该反应器进行了降低柴油机排气PM的台架试验。研究结果表明,线管式低温等离子体反应器存在两种不同的放电形式,介质阻挡电晕放电和介质阻挡丝状放电,其放电形貌与工作特性显著不同。两种放电形式均可降低柴油机PM排放;介质阻挡丝状放电较介质阻挡电晕放电对PM的处理效果更好,能量利用效率也更高。当反应器放电形式为介质阻挡电晕放电时,反应器中同时存在对PM氧化分解的化学过程和对PM荷电捕集的物理过程。     

变海拔环境下的车用柴油机进气压力控制仿真研究

针对车用柴油机运行在高原地区外特性恶化的难题,提出了一种变海拔环境下柴油机进气压力控制方法,该方法通过调节高压级增压器旁通阀流通系数来动态调节二级涡轮可调增压系统压比。在基于最佳空燃比和最大输出功率的柴油机进气压力动态控制仿真基础上,建立了高压级增压器旁通阀流量系数与转速及大气压力的匹配关系。仿真试验表明,该方法大幅度降低了大气压力变化对柴油机外特性的影响,动力性和燃油经济性得到了明显改善。     

天然气发动机电控单元原型的研制

为将NQ120柴油机改装成天然气单燃料发动机,对其喷射及点火系统进行深入研究。设计了具有点火及喷射功能的电控系统原型,包括系统硬件和软件;基于Labview的串行通信模块开发了一款在线标定监控软件。台架试验结果显示,该电控系统原型可精确控制点火时刻和燃料喷射量,完善后具有很好的应用价值。     

助燃剂对公交车用柴油机性能影响的研究

以1台公交车柴油机为样机,研究了普通柴油和不同助燃剂添加比例柴油应用于柴油机时的动力性、经济性、烟度和排放特性。试验结果表明,添加助燃剂基本不影响发动机的动力性和燃油经济性,但可以改善烟度和PM的排放,燃用不同助燃剂添加比例柴油的烟度和PM排放差别不大。助燃剂的添加使NOx和HC排放略有上升,但影响较小。     

CNG发动机排气门—气门座磨损失效分析

针对某CNG发动机在工作过程中出现的排气门—气门座严重磨损故障,采用宏观检验、几何学测定、化学成分测定、金相检验等手段,对该排气门—气门座的几何尺寸、金相组织、硬度等进行了检测分析,对排气门—气门座的磨损状况进行了研究。研究表明,发动机燃料、排气门—气门座材料匹配及配气系统结构设计等是影响排气门—气门座磨损失效的主要因素。提出了改善排气门—气门座磨损状况的相关措施,经试验验证,改进效果良好。     

提高柴油机尿素SCR系统氮氧化物转化效率的试验研究

针对柴油机Urea-SCR后处理系统,为了有效提高NOx转化效率,考虑了包裹保温材料减少排气管散热从而提高载体温度、调整喷嘴位置、安装混合器等3种方法,并进行了不同温度和空速下SCR的NOx转化效率试验。试验结果表明:包裹保温材料能够在ETC循环中提高SCR载体温度20℃左右,从而使发动机更多工况处于SCR催化剂反应高效区域;喷嘴安装在更靠近发动机涡轮出口处(沿排气流反方向移动20 cm后),各工况下NOx转化效率均有所提高;安装混合器后在各工况下NOx的转化效率均有5%左右的提高,尤其在低温220℃时NOx的转化效率提高7%。     

基于现代设计方法的柴油机振动特性研究

利用现代设计方法,在某车用柴油机振动激励力分析的基础上,开展了整机振动响应特性的仿真分析,获得了柴油机整机的预期振动结果,通过与台架整机振动试验结果对比,两者误差小于10%,达到了工程应用的要求,同时也说明采用预测设计分析的方法预测柴油机整机振动是合理可行的。     

基于扭矩的汽油机控制模型优化匹配研究

完成了基于扭矩的控制模型匹配标定,包括驾驶员需求扭矩模型匹配标定,摩擦扭矩和泵气损失扭矩匹配标定,每缸进气量与平均指示压力关系匹配标定,点火角效率损失和空燃比效率匹配标定,节气门模型匹配标定,空气系统模型匹配标定。标定结果表明,随着转速和平均指示压力升高,摩擦损失逐渐增加。随着冷却水温的降低,摩擦损失逐渐增加,随着进气量和转速的增加,泵气损失增加,平均指示压力和每缸进气量基本为线性关系。自主开发的控制系统经过匹配标定,能精确控制发动机稳定运转,表明开发的控制系统能达到预定的控制目标。     

基于扭矩的汽油机控制模型开发及验证

开发了基于扭矩的控制模型,包括传感器信号处理模型、扭矩模型、怠速模型、节气门模型、空气系统模型、起动控制模型等。为了验证基于扭矩的控制系统,将基于扭矩的控制系统写入自主开发硬件,在发动机台架上进行了测试。结果表明发动机起动迅速,起动时间在3 s以内。怠速转速稳定,怠速转速波动在±10 r/min以内。进怠速和出怠速时过渡平滑。瞬态工况过渡平滑,发动机最高转速运转稳定。基于扭矩控制模型扭矩控制精度在5%以内。试验结果表明自主开发的系统控制功能基本完备,能较好地满足扭矩控制要求。