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基于进气节流耦合后喷策略的柴油机排气热管理 被引量:2
1
作者 黄粉莲 朱玉 +3 位作者 万明定 申立忠 彭益源 夏大双 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期196-207,共12页
为研究柴油机颗粒物捕集器(diesel particulate filter,DPF)再生升温过程中排气热管理策略对柴油机氧化催化器(diesel oxidation catalyst,DOC)入口温度、发动机性能及污染物排放的影响,该研究分别选取低速低负荷、低速中负荷及中速低... 为研究柴油机颗粒物捕集器(diesel particulate filter,DPF)再生升温过程中排气热管理策略对柴油机氧化催化器(diesel oxidation catalyst,DOC)入口温度、发动机性能及污染物排放的影响,该研究分别选取低速低负荷、低速中负荷及中速低负荷工况,通过试验研究进气节流和喷油控制参数对DOC入口温度、燃油经济性及排放性能的影响。试验结果表明:通过进气节流、推迟后喷正时和增大后喷油量能够有效提高DOC入口温度,主喷正时和喷油压力对DOC入口温度的影响较小。基于Box-Behnken试验设计与响应曲面法对低速低负荷工况下进气节流耦合后喷策略的排气热管理策略进行多目标优化,以进气量、后喷正时和后喷油量为因子,DOC入口温度、有效燃油消耗率(brake specific fuel consumption,BSFC)、氮氧化合物(nitrogen oxides,NOx)和烟度排放为优化目标。响应曲面分析结果表明:各因素对DOC入口温度的影响程度从大到小为进气量、后喷油量、后喷正时;对BSFC和NOx排放的影响程度从大到小为后喷油量、后喷正时、进气量;对烟度排放的影响程度从大到小为进气量、后喷油量、后喷正时。当后喷正时为上止点后30℃A、进气量为87 kg/h、后喷油量为6 mg时,DOC入口温度达到最高,此时BSFC为275.4 g/(kW·h),NOx及烟度排放分别为7.38 g/(kW·h)和1.85 mg/m^(3)。优化后最佳进气量、后喷正时和后喷油量分别为87 kg/h、29℃A和5.4 mg,与优化前相比,DOC入口温度提升43.9℃,BSFC增加31.8 g/(kW·h),NOx和烟度排放分别降低18%和29%。研究结果可为DOC入口温度优化控制提供参考。 展开更多
关键词 柴油机 优化 氧化催化器 排气热管理 响应曲面法
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基于AMESim的柴油机SCR系统NO_(X)转化率仿真与验证 被引量:1
2
作者 高豪杰 温志松 +3 位作者 郑竹安 汪功校 潘军如 李家伟 《农业装备与车辆工程》 2024年第1期178-182,共5页
为研究车用柴油机SCR系统催化转化效率的影响因素,利用AMESim软件建立SCR系统仿真模型,结合台架试验,分析了排气温度、NO_(2)/NO_(X)值以及排气流量对系统NO_(X)转化率的影响。将不同温度下SCR系统仿真输出的NO_(X)转化率数据进行了实... 为研究车用柴油机SCR系统催化转化效率的影响因素,利用AMESim软件建立SCR系统仿真模型,结合台架试验,分析了排气温度、NO_(2)/NO_(X)值以及排气流量对系统NO_(X)转化率的影响。将不同温度下SCR系统仿真输出的NO_(X)转化率数据进行了实验验证,结果表明模型预测误差小于5%。仿真结果显示:SCR系统的NO_(X)转化率会随排气温度升高而明显增大,370~450℃为系统性能的最佳温度区间,NO_(X)转化率最大值均在88%以上。NO_(X)转化率随着NO_(2)/NO_(X)值的提高而增加,且当NO_(2)/NO_(X)值为55%~60%时达到峰值。当排气温度处于400~450℃之间时,NO_(X)转化率受排气流量影响较小,转化率稳定在90%左右。确定了SCR系统在发动机不同工况条件下的工作性能,为后续的尿素喷射控制研究提供指导依据。 展开更多
关键词 柴油机 SCR系统 催化转化 AMESIM仿真 排放控制 NO_(X)转化率
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内燃机缸套穴蚀预测与抑制研究综述
3
作者 李国兴 刘东 +3 位作者 刘培毓 史威威 湛秀宇 王铁 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第3期1-12,共12页
内燃机缸套的剧烈振动会引起冷却液空化并造成穴蚀。缸套穴蚀问题一直是影响内燃机寿命和可靠性的难题之一,随着内燃机高热效率和轻量化设计要求的不断提高,缸套穴蚀问题受到越来越多的关注。实现缸套穴蚀的早期预测与抑制对清洁高效内... 内燃机缸套的剧烈振动会引起冷却液空化并造成穴蚀。缸套穴蚀问题一直是影响内燃机寿命和可靠性的难题之一,随着内燃机高热效率和轻量化设计要求的不断提高,缸套穴蚀问题受到越来越多的关注。实现缸套穴蚀的早期预测与抑制对清洁高效内燃机提高运行可靠性、降低开发和维护成本具有重要意义。介绍了缸套穴蚀的产生机理,总结了缸套振动的求解方法,综述了柴油机缸套穴蚀的预测与抑制研究现状。在此基础上,分别从试验和模型2个方面总结了缸套穴蚀风险的评估方法及各类方法的局限性。介绍了现有的缸套穴蚀抑制技术。论述了目前缸套穴蚀研究中存在的主要问题与挑战,并展望了未来的研究方向。 展开更多
关键词 内燃机 缸套穴蚀 振动 风险评估 穴蚀抑制
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大缸径柴油机燃烧系统优化模拟 被引量:1
4
作者 李成 田华 +2 位作者 黄永仲 隆武强 陈秉智 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期25-31,共7页
为提高某缸径200 mm船用发电柴油机的燃油经济性,本文设计了活塞燃烧室和燃油喷射系统的升级方案并进行了模拟优化。升级方案提高了压缩比和燃油喷射压力,采用大径深比浅ω燃烧室配合158°喷油夹角喷油嘴。对不同方案下发动机的缸... 为提高某缸径200 mm船用发电柴油机的燃油经济性,本文设计了活塞燃烧室和燃油喷射系统的升级方案并进行了模拟优化。升级方案提高了压缩比和燃油喷射压力,采用大径深比浅ω燃烧室配合158°喷油夹角喷油嘴。对不同方案下发动机的缸内工作过程进行了计算流体力学模拟,计算了高压指示功和放热率相位,分析了缸内温度、反应过量空气系数和速度分布及演化。模拟结果表明:升级方案能够提高发动机热效率。增加喷孔数并减小孔径,可以在保持NOx排放基本不变的条件下提高高压指示功4.5%,降低碳烟排放约60%。采用“平顶”浅ω燃烧室与158°喷油夹角喷雾配合,油气混合气快速进入余隙并形成逆时针的漩涡流动,能够加速油气混合和燃烧过程,提高热效率。 展开更多
关键词 柴油机 燃油经济性 燃烧室 燃油喷射 模拟 优化 热效率 氮氧化物 碳烟
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临界温度下循环喷油量对柴油机冷起动和排放特性的影响 被引量:3
5
作者 雷基林 李道硕 +6 位作者 王东方 杨朗建 陈俊霖 刘康 宋国富 孙亮 陈丽琼 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期247-254,共8页
为探明循环喷油量对小型农用柴油机冷起动特性和排放性能的影响规律,同时寻求其临界温度下的最佳循环喷油量,该研究以一款直列双缸高压共轨柴油发动机为研究对象,利用环境模拟舱整机试验平台,通过多次预试验测得海拔2000 m下,该机不开... 为探明循环喷油量对小型农用柴油机冷起动特性和排放性能的影响规律,同时寻求其临界温度下的最佳循环喷油量,该研究以一款直列双缸高压共轨柴油发动机为研究对象,利用环境模拟舱整机试验平台,通过多次预试验测得海拔2000 m下,该机不开启预热装置能够成功起动的临界温度为-5℃。在此工况下,采用3次喷射方式,通过改变主喷油量研究循环喷油量对该机冷起动特性和排放性能的影响。结果表明:较大或较小的循环喷油量均会导致柴油机冷起动时间增加,甚至起动失败;随着循环喷油量增大,冷起动时间先减小后增加,循环喷油量为20 mg时冷起动时间最短,且HC、CO排放峰值均最低,分别为12984和3008 mg/L;增大或减少循环喷油量均会导致HC和CO排放峰值增加。循环喷油量较大时,CO排放峰值显著增加,并且峰值出现时刻提前。改变循环喷油量对NOx排放峰值有较大影响,循环喷油量为30 mg时NOx排放峰值最小,为368 mg/L。综合考虑,海拔高度2000 m,环境温度-5℃工况下该柴油机起动的最佳循环喷油量为20 mg。研究结果可为柴油机冷起动特性和排放优化提供支撑。 展开更多
关键词 柴油机 排放 冷起动 循环喷油量
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燃烧室抛光技术对汽油机经济性影响的研究 被引量:3
6
作者 叶彩霞 黄昭明 +2 位作者 王利 陈泓 潘金元 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第6期1000-1005,共6页
在一台单缸汽油机上,进行了燃烧室壁面抛光前后燃烧相位、燃烧持续期与平均指示热效率相互影响变化规律的试验研究。结果表明:单缸汽油机以化学计量空燃比、低负荷、低圧缩比运行时,抛光后的燃烧室传热损失减少、经济性改善,平均指示热... 在一台单缸汽油机上,进行了燃烧室壁面抛光前后燃烧相位、燃烧持续期与平均指示热效率相互影响变化规律的试验研究。结果表明:单缸汽油机以化学计量空燃比、低负荷、低圧缩比运行时,抛光后的燃烧室传热损失减少、经济性改善,平均指示热效率从40.8%上升到了42.2%,而随着负荷的增大、压缩比的提高,抛光后燃烧室传热损失减小带来的爆震效果增强,燃烧相位推迟和燃烧持续期延长,最终导致平均指示热效率下降;当汽油机以稀薄燃烧模式运行时,平均指示热效率上升,最高热效率超过45%;当汽油机进入爆震区域以10.5 bar负荷运行时,抛光后燃烧室传热损失减少增强了爆震效果,导致平均指示热效率相比于抛光前总体下降。 展开更多
关键词 汽油机 燃烧室 壁面抛光 燃烧相位 燃烧持续期
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喷油压力和进气温度对氨/正十二烷双燃料发动机燃烧稳定性影响研究 被引量:2
7
作者 刘海峰 王冠月 +3 位作者 文铭升 明镇洋 崔雁清 尧命发 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-8,共8页
基于一台光学发动机,在1200 r/min转速下,采用进气道低压喷射氨气,缸内高压直喷高活性正十二烷的双燃料燃烧模式,应用火焰高速成像方法,研究了喷油压力和进气温度对氨/正十二烷双燃料发动机缸内燃烧的影响规律.结果表明,直喷燃料喷射压... 基于一台光学发动机,在1200 r/min转速下,采用进气道低压喷射氨气,缸内高压直喷高活性正十二烷的双燃料燃烧模式,应用火焰高速成像方法,研究了喷油压力和进气温度对氨/正十二烷双燃料发动机缸内燃烧的影响规律.结果表明,直喷燃料喷射压力降低,导致正十二烷浓度分层增大,自燃着火点增多,更有利于正十二烷引燃均质预混合的氨气;直喷压力在30 MPa和60 MPa工况下,火焰初期NH3燃烧的橘色火焰占主导,之后呈现正十二烷预混蓝色火焰与NH3橘色火焰叠加现象;在90 MPa喷射压力下,火焰发展初期正十二烷预混蓝色火焰占主导,随着燃烧发展NH3橘色火焰的比例逐渐增多.在30 MPa喷射压力下,缸内直喷正十二烷可以实现90%氨气比例的稳定着火,但是燃烧反应速率过低,燃烧持续期过长.进气温度从100℃升高到125℃后,自燃着火点数量增加,氨双燃料燃烧反应速率提高,放热率峰值增大;然而进气温度进一步从125℃提高到150℃时,对燃烧压力和放热率影响很小.上述研究表明,较低的直喷燃料喷射压力和适当提高进气温度更有利于氨燃料的稳定着火以及燃烧速率的提升和氨在双燃料中占比的提高. 展开更多
关键词 双燃料发动机 氨气 正十二烷 喷射压力 光学诊断
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国六柴油机轨压和喷油正时对柴油机性能的影响 被引量:1
8
作者 毕玉华 张凯 +3 位作者 黄粉莲 万明定 聂学选 严杰 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期59-69,共11页
为优化柴油机性能,基于一台配备了完整国Ⅵ后处理系统的高压共轨直列4缸柴油机,开展了柴油机负荷特性研究,在此基础上研究轨压和喷油正时对柴油机性能的影响。研究结果表明:以适当较小的轨压配合较为提前的喷油正时可以达到较为理想的... 为优化柴油机性能,基于一台配备了完整国Ⅵ后处理系统的高压共轨直列4缸柴油机,开展了柴油机负荷特性研究,在此基础上研究轨压和喷油正时对柴油机性能的影响。研究结果表明:以适当较小的轨压配合较为提前的喷油正时可以达到较为理想的柴油机油耗及排放;轨压和喷油正时对HC排放的影响较小;轨压对柴油机油耗、排温、NOx排放、CO排放的影响较大,且在中等偏高负荷时更为敏感,随着轨压增加了57 MPa,柴油机油耗、排温分别下降了16.1 g/(kW·h)、63℃,NOx排放上升了663×10^(-6),CO排放下降了785×10^(-6);喷油正时对烟度及柴油机氧化催化器前端温度T4、柴油机颗粒捕集器前端温度T5、选择性催化还原系统前端温度T6的影响较大,且在低负荷时更为敏感。随着喷油正时提前6.0°,烟度下降了0.43%,T4、T5、T6峰值出现在轨压为76 MPa且喷油正时为上止点前7.5°时,温度分别为315.3、338.4、329.3℃。 展开更多
关键词 柴油机 负荷特性 轨压 喷油正时 温度
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基于子模型的主轴承螺纹疲劳强度分析方法 被引量:1
9
作者 苑光明 王全彪 +4 位作者 景国玺 王尚忠 王功成 曾小春 张丽强 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期37-46,共10页
针对气缸体主轴承螺纹疲劳强度分析与开裂失效问题,基于气缸体主轴承壁疲劳试验构建了虚拟仿真模型,计算获得主轴承壁的应力分布。在此基础上,结合气缸体主轴承壁疲劳试验结果,重新划分网格建立了精细化的主轴承螺纹联接子模型。综合考... 针对气缸体主轴承螺纹疲劳强度分析与开裂失效问题,基于气缸体主轴承壁疲劳试验构建了虚拟仿真模型,计算获得主轴承壁的应力分布。在此基础上,结合气缸体主轴承壁疲劳试验结果,重新划分网格建立了精细化的主轴承螺纹联接子模型。综合考虑应力梯度、平均应力和表面粗糙度等因素,基于临界平面法和Haigh图建立了主轴承螺纹疲劳强度模型,进行了疲劳强度评估和失效机理分析。结果表明,主轴承螺纹与螺栓联接前几扣的安全系数在螺栓预紧力产生的平均应力影响下逐渐增大,最后一扣位置处安全系数最小为0.8,与试验中开裂位置基本吻合,其开裂原因为模拟气体力主导的应力幅超出材料和结构承载能力。 展开更多
关键词 主轴承螺纹 子模型 安全系数 疲劳失效 疲劳试验
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汽车冷却风扇噪声主动控制仿真及声品质评价 被引量:1
10
作者 胡溧 胡远生 +3 位作者 谭征宇 王华伟 王博 王佳 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第2期202-207,共6页
以汽车冷却风扇噪声为研究对象,基于采集的噪声生成具有不同音调特性的模拟噪声,利用改进的音调度模型计算音调度,使用等级评分法对生成的模拟噪声进行主观评价实验。根据音调特性十分明显的旋转噪声频率与风扇转速密切相关的特点,提出... 以汽车冷却风扇噪声为研究对象,基于采集的噪声生成具有不同音调特性的模拟噪声,利用改进的音调度模型计算音调度,使用等级评分法对生成的模拟噪声进行主观评价实验。根据音调特性十分明显的旋转噪声频率与风扇转速密切相关的特点,提出以风扇转速信号来构造次级声源参考信号进行主动噪声控制。最后建立并联型灰色神经网络模型并检验降噪效果。结果表明,冷却风扇噪声的音调特性是影响感知烦恼的重要因素之一,通过有源噪声控制能有效降低窄带噪声峰值从而降低音调度。引入并联型灰色神经网络进行预测的平均相对误差为2.86%,降噪后烦恼度有较好的改善。 展开更多
关键词 声学 汽车冷却风扇 改进的音调度模型 等级评分法 主动噪声控制 并联型灰色神经网络模型
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柴油机低温启动过程关键影响参数研究 被引量:1
11
作者 朱海荣 张凯伦 +2 位作者 刘晓阳 李林 肖旭 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期243-251,共9页
为实现柴油机在极端低温环境下可以具备较好的启动性能,对相关影响柴油机启动的参数进行研究。通过正交仿真研究了环境因素(进气压力、进气温度)、设计参数(压缩比、燃烧室缩口比、喷嘴直径)、控制参数(喷油温度、预喷油量、主喷提前角... 为实现柴油机在极端低温环境下可以具备较好的启动性能,对相关影响柴油机启动的参数进行研究。通过正交仿真研究了环境因素(进气压力、进气温度)、设计参数(压缩比、燃烧室缩口比、喷嘴直径)、控制参数(喷油温度、预喷油量、主喷提前角、主喷持续期、主预喷间隔)对柴油机低温条件下启动过程的影响,通过极差分析提取出对柴油机启动过程影响较大的关键影响参数,并以缸内压力、缸内温度和瞬时放热率为评价指标对各因素进行参数匹配研究。结果表明,环境因素和控制参数对柴油机启动过程的影响程度更高,进气压力、进气温度、主喷提前角和主喷持续期为影响柴油机低温条件下启动的关键影响参数,并选择组合1作为最佳参数匹配组合。研究得到了柴油机低温启动过程中的关键影响参数,可为改善低温环境下柴油机的启动效果提供参考。 展开更多
关键词 内燃机工程 柴油机 低温启动 着火过程 影响参数
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TDI发动机润滑油挤压高频噪声影响因素试验研究 被引量:1
12
作者 刘亚奇 吴恢栋 +2 位作者 赵国超 曹永伟 马瑞瑄 《车用发动机》 北大核心 2024年第3期46-49,共4页
针对涡轮增压柴油机的运行特点,在半消声试验室进行了发动机加速工况主轴承处润滑油挤压高频噪声的影响因素测试。研究过程基于发动机主轴承座振动测试和曲轴运动轨迹测试,重点分析了润滑系统特征和主轴承结构特征以及曲轴轴承支撑方式... 针对涡轮增压柴油机的运行特点,在半消声试验室进行了发动机加速工况主轴承处润滑油挤压高频噪声的影响因素测试。研究过程基于发动机主轴承座振动测试和曲轴运动轨迹测试,重点分析了润滑系统特征和主轴承结构特征以及曲轴轴承支撑方式对高频挤压噪声的影响。结果表明:润滑油黏度、润滑油含气量、主轴承间隙、主轴颈形状和轴承支撑方式等均对主轴承座异常振动产生影响;当轴承载荷小,轴心偏心距较大,曲轴自转方向与公转方向相反时,主轴承润滑油压力升高,润滑油内的气泡被挤压产生高频的气泡破裂噪声,并伴随主轴承座异常振动;当曲轴运转稳定且轴心轨迹平顺时,主轴承座异常振动对应转速升高,高频噪声不易识别。 展开更多
关键词 柴油机 主轴承座 振动 高频噪声 轴心轨迹
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DPF和CDPF主动再生排放特性对比分析 被引量:2
13
作者 孟忠伟 曾渤淞 +1 位作者 冉格萌 陈钊 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期35-43,共9页
基于外加热源再生台架和颗粒物加载装置,探究了不同再生温度和碳载量下柴油机颗粒捕集器(DPF)和催化型DPF(CDPF)主动再生时出口气体和颗粒物排放特性.结果表明:催化剂铂(Pt)的涂敷有利于碳黑(PU)的氧化,在相同碳载量条件下,CDPF更易产... 基于外加热源再生台架和颗粒物加载装置,探究了不同再生温度和碳载量下柴油机颗粒捕集器(DPF)和催化型DPF(CDPF)主动再生时出口气体和颗粒物排放特性.结果表明:催化剂铂(Pt)的涂敷有利于碳黑(PU)的氧化,在相同碳载量条件下,CDPF更易产生温度波峰,且再生效率略高于DPF;DPF再生过程中伴随着较高体积分数的CO排放,且升温阶段会出现一个低浓度的核模态颗粒排放窗口,后续再生阶段几乎无颗粒物释放;CDPF再生过程中几乎没有CO生成,但在再生阶段会伴随着大量的30 nm以下的小颗粒释放,且随着再生温度和碳载量的升高,CDPF出口颗粒物浓度逐渐升高.DPF和CDPF再生时分别具有不同优化窗口,既有利于减少颗粒物排放同时又保持较高的再生效率. 展开更多
关键词 柴油机颗粒捕集器 主动再生 气体排放 颗粒物排放
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增压方式对高原重型天然气发动机性能研究 被引量:1
14
作者 张松 宁德忠 +4 位作者 曹晟 潘月德 覃玉峰 文涛 官维 《内燃机与配件》 2024年第14期25-28,共4页
国六当量重型天然气发动机普遍采用单级废气涡轮对新鲜充量进行增压,在高原低压环境下,相对较低的进气密度,单级废气涡轮增压方式无法提供工况稳定高效运行所需要的增压需求,导致发动机动力下降问题突出。为研究不同增压方式对国六当量... 国六当量重型天然气发动机普遍采用单级废气涡轮对新鲜充量进行增压,在高原低压环境下,相对较低的进气密度,单级废气涡轮增压方式无法提供工况稳定高效运行所需要的增压需求,导致发动机动力下降问题突出。为研究不同增压方式对国六当量重型天然气发动机高原性能的影响,通过发动机模拟高原台架测试,分析了单级废气涡轮增压和两级增压两种不同增压方式发动机在模拟高原低压环境下的性能表现。试验结果表明:两级增压方式可明显改善重型天然气发动机在高原低压环境下的动力下降问题。相比单级废气涡轮增压方式,在发动机安全运行的边界条件内,两级增压方式在平原环境下的功率密度可提升13.7%;2km海拔下发动机实现无功率损失,功率下降改善13%;2.5km海拔下发动机动力无损失;3km海拔下动力下降问题改善幅度较大,最大降幅由27.5%降低为10.2%。此外,高原低压环境下发动机增压器转速安全裕度的增加大大降低了增压器超速断轴问题的风险,提升了发动机运行的耐久可靠性。 展开更多
关键词 当量天然气发动机 高原环境 增压方式 发动机性能
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基于连续小波变换和模型无关元学习的压燃式活塞发动机气门故障诊断研究 被引量:1
15
作者 何鹏飞 黄国勇 阮爱国 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期57-63,71,共8页
针对压燃式活塞发动机缸盖表面振动信号样本少及传统故障诊断方法特征提取和选择困难的问题,提出了一种基于连续小波变换(continuous wavelet transform,CWT)和模型无关元学习(model agnostic meta learning,MAML)的压燃式活塞发动机气... 针对压燃式活塞发动机缸盖表面振动信号样本少及传统故障诊断方法特征提取和选择困难的问题,提出了一种基于连续小波变换(continuous wavelet transform,CWT)和模型无关元学习(model agnostic meta learning,MAML)的压燃式活塞发动机气门间隙异常故障诊断方法。通过将CWT的特征提取能力和MAML的快速学习能力相结合搭建故障诊断模型。试验结果表明该方法能有效识别气门间隙故障,并且其准确率高于传统基于CWT和卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)的故障诊断方法。通过跨域故障对比试验,研究了不同气门故障类型对模型诊断能力的影响,验证了该方法在解决小样本和跨域故障问题时具有更高的准确率和泛化能力。 展开更多
关键词 压燃式活塞发动机 故障诊断 连续小波变换 元学习
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燃烧系统参数对商用车发动机燃烧和排放特性的影响研究
16
作者 雷基林 李臻卓 +3 位作者 刘懿 王伟超 宋国富 张海丰 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期54-63,74,共11页
为改善商用车发动机性能,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟、正交设计等方法,针对某商用车的燃烧室结构参数设计了4种新方案,并选取油束夹角、喷雾锥角、主喷正时等3个喷油参数开展多因素影响研究。结果表明:燃... 为改善商用车发动机性能,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟、正交设计等方法,针对某商用车的燃烧室结构参数设计了4种新方案,并选取油束夹角、喷雾锥角、主喷正时等3个喷油参数开展多因素影响研究。结果表明:燃烧室形状曲线向内收缩且最大半径增大的方案1燃烧室可提升缸内湍流特性,改善燃油浓度分布,使燃烧速度加快,油气混合更好,为最优方案。在喷油参数研究方案中,以碳烟(soot)排放为优化指标时,油束夹角对排放特性影响最大,最优匹配方案是油束夹角147°、喷雾锥角15°、主喷正时-1°,其缸内碳烟排放较原机下降13.91%,且NOx排放减少13.98%;以氮氧化物(nitrogen oxides,NOx)排放为优化指标时,主喷正时对排放特性影响最大,最优匹配方案是油束夹角160°、喷雾锥角25°、主喷正时-1°,其缸内NOx排放较原机降低37.79%。 展开更多
关键词 商用车 燃烧系统 燃烧室 喷油参数 燃烧特性 排放特性
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机体振动信号时频特性与燃烧压力相关性分析
17
作者 纪少波 姜颖 +3 位作者 尹伟 张志鹏 马荣泽 程勇 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1958-1964,共7页
为了探明机体振动信号与缸内燃烧状态间的相关性,本文通过改变转速、转矩、润滑油温度及配缸间隙形成不同的燃烧状态,利用连续小波变换算法得到了振动信号时频域特性,并与燃烧压力峰值进行对比分析。结果表明:随转速增加,燃烧压力峰值... 为了探明机体振动信号与缸内燃烧状态间的相关性,本文通过改变转速、转矩、润滑油温度及配缸间隙形成不同的燃烧状态,利用连续小波变换算法得到了振动信号时频域特性,并与燃烧压力峰值进行对比分析。结果表明:随转速增加,燃烧压力峰值出现波动,8 kHz以上成分的能量总体呈增加的趋势;随转矩增加,燃烧压力峰值及振动信号的能量均增加;随润滑油温度升高,20 kHz以上主要频率成分的能量增加;随配缸间隙增加,10kHz以上频率成分的能量总体呈增加的趋势。 展开更多
关键词 活塞缸套摩擦副 机体振动信号 时频分析 连续小波变换 燃烧状态 润滑油温度 配缸间隙 相关性分析
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La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)催化剂对NO选择性生成NH_(3)的影响
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作者 宋崇林 郑庆贺 +3 位作者 吕誉 崔立峰 李云强 吕刚 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1053-1061,共9页
为了实现碳中和目标,降低内燃机碳排放,稀薄燃烧技术成为了当前重要的研究方向.该技术不仅能提高发动机燃油热效率,还能有效降低CO_(2)排放.但是稀薄燃烧往往会伴随着大量氮氧化物的产生,为了解决该问题,采用LNT-SCR耦合的NO_(x)净化技... 为了实现碳中和目标,降低内燃机碳排放,稀薄燃烧技术成为了当前重要的研究方向.该技术不仅能提高发动机燃油热效率,还能有效降低CO_(2)排放.但是稀薄燃烧往往会伴随着大量氮氧化物的产生,为了解决该问题,采用LNT-SCR耦合的NO_(x)净化技术,此时LNT的作用是将排气中部分NO_(x)转化为NH_(3),为下游的SCR提供还原剂.基于此,制备了LNT催化剂,研究催化剂对NO选择性生成NH_(3)的影响.采用溶胶-凝胶法制备了La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)系列钙钛矿氧化物,并通过分步浸渍法得到了La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)负载型催化剂.利用XRD、H_(2)-TPR、NO-TPD等表征手段研究了钙钛矿氧化物的晶相结构,以及负载型催化剂的还原特性、NO_(x)吸附-脱附性能等物化性质,并且通过H_(2)选择性催化还原NO实验探究了催化剂掺杂Ce对NO转化成NH_(3)的影响.结果表明,Ce掺杂催化剂具有良好的NH_(3)产物选择性,并且显著提高了NO转化率.温度是NO转化和NH_(3)产物选择性生成的决定性因素,而H_(2)和NO体积比是NO转化和NH_(3)产物选择性生成的关键性因素.其中,La_(0.95)Ce_(0.05)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)在低温下催化活性表现最佳,在350℃、H_(2)和NO体积比为5.0时NH_(3)产物选择性为65%,NO转化率为100%.此外,所制备的La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)都形成了钙钛矿型结构,而且Ce掺杂催化剂的大部分Ce离子可以进入到LaMnO_(3)结构中.在催化剂适量掺杂Ce后,H_(2)消耗总面积增大、还原峰的峰值温度降低,表明掺杂Ce改善了催化剂的还原特性;同时NO吸附和脱附面积增大,表明Ce掺杂改变了催化剂的NO_(x)吸附-脱附性能. 展开更多
关键词 La_(1-x)Ce_(x)MnO_(3)-Ba/Al_(2)O_(3)催化剂 H_(2)选择性催化还原NO NH_(3)产物选择性 NO转化率 晶相结构 还原特性 NO_(x)吸附-脱附
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基于高斯过程回归的进气压力对船用柴油/甲醇组合燃烧发动机替代率拓宽研究
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作者 范金宇 才正 +3 位作者 杨晨曦 李品芳 黄朝霞 黄加亮 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1-11,共11页
为使柴油/甲醇组合燃烧(diesel/methanol compound combustion,DMCC)船用发动机满足日益严苛的排放法规,同时获得更高的经济效益,通过调节发动机进气压力,拓宽不同负荷下甲醇替代率,进而实现排放和燃油消耗率的同步下降。利用高斯过程... 为使柴油/甲醇组合燃烧(diesel/methanol compound combustion,DMCC)船用发动机满足日益严苛的排放法规,同时获得更高的经济效益,通过调节发动机进气压力,拓宽不同负荷下甲醇替代率,进而实现排放和燃油消耗率的同步下降。利用高斯过程回归模型,结合试验数据和仿真模型,分析了在不同负荷下进气压力对甲醇替代率边界的影响。并绘制了甲醇替代率边界MAP图,进一步分析了拓宽比例。随后建立了发动机有效燃油消耗率和NO_(x)排放的预测模型。将所建模型与非支配排序基因算法-Ⅱ(nondominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)相结合,对有效燃油消耗率(brake specific fuel consumption,BSFC)和NO_(x)排放进行优化,获得最优Pareto前沿解集并选取最佳控制参数组合。最后将最优控制参数组合标定至电子控制单元(electronic control unit,ECU)中进行试验验证。结果表明:调节进气压力可使甲醇最大替代率平均拓宽12.7%。相较纯柴油模式,优化后BSFC平均下降5.6%,NO_(x)排放平均下降16.4%。 展开更多
关键词 船舶柴油机 柴油/甲醇组合燃烧 高斯过程回归 非支配排序基因算法-Ⅱ
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OP2S双燃料发动机气口匹配特性研究
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作者 杨伟 马富康 +3 位作者 许俊峰 邹润 徐洋 李峰 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第4期275-282,共8页
对置活塞二冲程(OP2S)发动机是一种结构可调性较高的动力系统,采用等效二冲程方法建立并校验了OP2S柴油机的一维仿真模型,研究了不同甲醇含量下进排气口高度冲程比对OP2S柴油机动力性能、燃油经济性、换气性能和排放性能的影响。结果表... 对置活塞二冲程(OP2S)发动机是一种结构可调性较高的动力系统,采用等效二冲程方法建立并校验了OP2S柴油机的一维仿真模型,研究了不同甲醇含量下进排气口高度冲程比对OP2S柴油机动力性能、燃油经济性、换气性能和排放性能的影响。结果表明:OP2S柴油机具有换气性能和排放性能的双“trade-off”关系。甲醇含量增加会促进经济性能的提高和动力性能的降低,也会促进扫气效率的增加和捕获率的降低。进排气口的匹配设计是提升OP2S柴油机性能的关键之一。进气口通过增加新鲜空气主动促进燃烧,而排气口通过减少能量和新鲜充量损失被动改善换气性能。随着气口高度的增加,OP2S柴油机的性能曲线具有双转捩点。将性能曲线分为3个区域,其中第2区域为最佳性能区,该区域对应的进/排气口高冲程比分别为0.056~0.122和0.078~0.100。 展开更多
关键词 对置活塞二冲程 甲醇柴油 气口高度 换气性能
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