喷嘴内燃油空化及影响因素的实验研究

柴油机燃油喷射雾化过程除受湍流和环境气体的空气动力学效应影响外,还与喷孔内空化有关,因此对喷孔内燃油空化和影响因素的研究有重要的意义。本文中设计了透明喷孔代替原柴油机喷油器的喷孔,采用高速数码相机和高放大倍数、高分辩率的长距离显微成像技术和纳秒级闪光灯作为相机曝光光源,获得了较高分辩率和清晰度的实验图像。对柴油机喷孔内燃油空化产生、发展和分布状态进行显微观测,直观展现喷孔内燃油空化及影响规律,获得了燃油空化过程的直观认识。结果表明,柴油机喷孔内空化流动情况比较复杂,影响因素较多,其中喷孔几何结构对喷嘴内空化过程影响最显著,喷孔内空化首先出现在压力室针阀附近,随后空化区域向喷孔出口处扩散、延伸,对于渐缩喷孔,空化形成受到抑制,而渐扩喷孔则有利于空化形成;减小喷孔直径,不利于空化形成。环境压力对空化起到抑制的作用,环境压力增大,也不利于空化形成。此外还对喷孔内空化强度进行量化描述,通过空化强度对实验获得的图像进行量化分析。     

涡轮增压器与柴油机全转速范围内联合运行关系模型

建立涡轮增压柴油机部分转速的增压压比和最高转速的增压压比的关系模型。对模型求解,得到表征两个压比的比值随柴油机转速、最高转速的压比变化的MAP图。与某型柴油机实验结果的对比表明,该模型可以较准确地预测两个压比之间的关系。模型还给出获得同样的增压压比时,低速和高速之间匹配的涡轮当量面积的关系。     

基于BP神经网络的轮胎花纹沟槽识别

针对传统轮胎花纹沟槽识别算法存在数据特征提取困难、数理运算步骤复杂等问题,基于BP神经网络对生成的不同沟槽类型的轮胎胎冠线数据集进行反复训练,得到BP神经网络轮胎花纹沟槽识别模型。将轮胎胎冠线数据集随机划分为训练集、验证集和测试集,通过试验验证BP神经网络识别模型对轮胎花纹沟槽的识别性能,由混淆矩阵得到模型的正确识别率为94.9%。从3、4沟槽轮胎中获取实际胎冠线样本数据测试BP神经网络识别模型的实际识别效果,6条胎冠线上的花纹沟槽数量全部识别正确。基于BP神经网络识别轮胎花纹沟槽数量具有可行性。     

初始气泡对柴油机近口区初始射流破碎的影响

为改善柴油机喷油器喷孔内的残留燃油和初始气泡对近口(喷油器燃油喷口)区初始射流形态的影响,基于湍流模拟(large eddy simulation,LES)和界面追踪(volume of fluids,VOF)方法进行燃油近口区初始射流雾化过程的数值模拟,重点研究初始气泡对近口区初始射流形态和破碎过程的影响。结果表明:喷孔内初始气泡的大小和位置对初期射流雾化形态有显著影响,针阀开启后新喷入的燃油撞击初始气泡溃灭产生强烈扰动是造成初始射流头部破碎的主要因素。结合湍动能和亚网格涡黏系数进一步分析初始气泡对近口区初始射流结构形态及破碎的影响规律。     

基于分段控制的MMPC排气管段几何建模方法

MMPC系统排气歧管出口形状与入口形状有较大差异。为降低歧管内的流动损失,需要入口形状沿歧管轴线平滑过渡到出口形状,确定歧管截面形状沿歧管轴线的分布规律是实现平滑过渡的前提。给出一种基于分段控制的MMPC排气歧管几何建模方法,建立对出口、入口形状近似程度不同的一组截面,通过各截面在扫描路径上的位置变化,控制MMPC排气歧管段的平滑过渡,为MMPC排气管段的优化设计建立基础。     

大小涡轮三级相继增压系统匹配规律研究

提出了大、小2个涡轮增压器的三级相继增压系统,并基于Simuengine建立了该增压系统的仿真模型,以D6114柴油机为基础对仿真模型进行了验证,仿真结果与试验结果能够较好地吻合;对提高平均有效压力的D6114柴油机进行了相继增压的仿真研究,结果表明,与两级相继增压系统相比,在中低转速时,三级相继增压系统的油耗明显降低,供气性能优于两级相继增压系统;对D6114柴油机应用三级相继增压时变转速和定转速情况下的切换规律进行了研究,研究表明,与变转速切换规律相比,在切换点附近,固定转速的切换规律油耗升高不大,故可以应用固定转速切换规律。     

智能汽车横向运动控制关键技术及现状

智能汽车通过良好的运动控制效果达到自主行驶的目的,智能汽车的横向运动控制是保障行驶稳定性的前提。阐述基于比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)控制、模型预测控制(model predictive control, MPC)及滑模变结构控制等现阶段汽车横向运动的主要控制方法,说明每种控制方式的实际应用,探讨其各自的优缺点及适用范围,指出汽车横向运动控制方式的发展方向。研究意义在于面对智能汽车不同的行驶环境和控制精度要求,选用优良的控制方式使得智能汽车安全、可靠的自主行驶。研究成果对智能汽车横向运动控制系统的研发具有一定的借鉴价值。