车用大功率柴油燃烧器的研制

针对商用车越来越严苛的NO_(x)排放法规,解决低温冷起动阶段NO_(x)的排放问题尤为重要。设计了一种车用大功率柴油燃烧器系统,用于低温冷起动过程中快速提升排气温度,使选择性催化还原器(SCR)入口温度迅速达到尿素起喷温度。详细阐述了系统方案及核心零部件的开发。利用STAR-CCM+仿真软件,对优化结构进行点火及燃烧仿真,详细分析了燃烧状态的温度分布、柴油挂壁、碳烟分布、燃烧效率、燃烧背压等。最后经过台架试验验证,冷态世界统一瞬态循环(WHTC)工况NO_(x)转换效率达97.9%,升温能力与升温速率远超常规热管理技术,同时油耗还有一定优势。

基于深度学习的无人驾驶汽车目标检测算法研究

环境感知是无人驾驶汽车的重要基础,目标检测是环境感知的重要一环,随着深度学习的发展,基于深度学习的目标检测算法的精度和速度也在不断提升,逐渐成为主流算法。总结梳理了基于深度学习的目标检测算法以及其最新研究进展,并将其分为基于图像、点云、融合和变形器(Transformer)四大类,分别介绍了其经典算法。最后总结了当前目标检测领域里存在的不足,对目标检测算法的发展进行了展望,为该领域的研究工作提供一些思路。

高效发动机预燃室射流点火装置的设计与研究

预燃室是一种狭长的燃烧室,经单孔或多孔喷射道与主燃烧室相连通。介绍了预燃室射流点火系统的作用,重点对预燃室射流点火装置结构、预燃室材料、预燃室仿真结果和装配方案进行分析研究,在发动机新机型的开发中为预燃室射流点火装置的设计提供参考。

国六柴油机的EGR率均匀性研究

针对某国六重型柴油机,建立了进气系统部分模型,仿真计算柴油机废气再循环(EGR)率均匀性。根据前期仿真计算的评估结果发现,采用废气与新鲜空气(进气)提前混合对EGR混合均匀性有益。结合台架试验,从万有特性中选出低负荷、高EGR率和高负荷、低EGR率2个典型工况,进行各缸EGR率测试。试验结果表明,提前将废气和进气混合后各缸EGR率均匀性有明显改善,和仿真结果基本一致。

汽油机喷油嘴快速积碳方法及特征表征研究

基于吉利JLE-4G18TDB型1.8T汽油机,利用台架和光学三维轮廓测量仪对缸内直喷汽油机的积碳过程和喷油嘴积碳特征进行了探索,从积碳加速剂、长期燃油脉宽修正系数(LTFT)、汽油机循环工况3个方面着手,实现了接近实际道路情况的快速积碳,在汽油机不停机的状态下掌握了喷油嘴积碳情况,结合光学手段对喷油嘴积碳特征进行表征,在喷油嘴表面积碳不被破坏的情况下得到了积碳前后喷油嘴的体积数据、三维图像及积碳体积分布图,对燃油清净剂和燃油清净增效剂的评价起到了重要作用。

汽油机排放颗粒物微观特性及处理方法设计

使用透射电子显微镜(简称透镜)对道路试验得到的颗粒物样品进行拍摄获得排放颗粒物图像。发现缸内直喷汽油机在高海拔地区正常运行得到的排放颗粒物与在低海拔地区正常运行得到的颗粒物微观形貌特征大致相同。颗粒物大多数由基本碳粒子堆积而成,其中少数颗粒物夹杂着微量硫、氮等元素。颗粒物具有一些典型的微观形状,如云状颗粒物、海拔等高线颗粒物以及枝状颗粒物等。设计了分形维数、灰度值、灰度直方图3类处理排放颗粒物图像方法,并运用了Matlab和Python语言编程实现了对颗粒物图像的处理。处理得到分形维数在1.81~1.88之间,与低海拔试验得到的分形维数(1.58~1.80)相差较大;灰度值在93~196之间,其中5 nm图像灰度值范围在93~124之间、50 nm图像灰度值范围在100~146之间、100 nm图像灰度值范围在99~161之间、200 nm图像灰度值范围在136~158之间以及500 nm图像灰度值范围在180~196之间。经过对比分析发现,50 nm图像的灰度直方图出现的灰度值频率呈正态分布,其余倍数的图像灰度值频率分布混乱。

大流量高压共轨供油泵参数敏感性分析

某柴油机需要较大供油流量,为优化大流量高压共轨供油泵(简称大流量泵)参数,使供油量及容积效率达标,搭建了大流量泵液力系统仿真模型并进行试验验证,应用蒙特卡洛方法仿真计算大流量泵在不同系列参数下的性能,通过线性回归与随机森林回归进行参数敏感性分析。结果表明:2种回归分析方法计算结果基本一致,大流量泵在标定工况下的供油量和容积效率的高敏感性参数均为柱塞直径、进油阀座锥角、进油压力、柱塞升程和进油计量阀内径。

国六后处理器尿素混合器优化分析

柴油机达到国六排放法规要求的典型技术路线为柴油机氧化催化(DOC)+颗粒捕集器(DPF)+选择性催化还原(SCR)/氨逃逸催化器(ASC)技术方案。为了满足国六排放法规对NOx的限值要求,需要进一步提高尿素喷射量,这样增加了尿素在混合器内结晶的风险。后处理器内尿素混合器对尿素结晶影响较大,所以必须优化混合器结构以提升抗尿素结晶的能力。结合计算流体动力学(CFD)分析以及试验结果,针对性地对尿素混合器进行优化设计,结构设计完成后再一次进行CFD模拟计算,根据计算分析结果可以看出,优化设计的新混合器基本满足设计要求,确定了混合器结构方案,锁定了6.6 L国六柴油机方箱式后处理器的整体结构。

燃用不同标号汽油的发动机性能对比研究

为了探究不同标号的汽油对发动机性能的影响,在1台气道喷射(PFI)增压发动机上分别燃用92#和95#汽油,并试验研究了外特性和基于世界轻型汽车测试循环(WLTC)选取的部分负荷工况点油耗。在每种汽油和每个试验工况点下,发动机的进排气相位和点火角均调整至最优。结果表明:92#与95#汽油主要差异在于辛烷值,因95#汽油辛烷值较高,抗爆性更好,所以发动机点火角可以提前,提升了外特性性能,转矩和功率可增加1%~5%。对于部分负荷工况点油耗,在小负荷工况因无爆震限制,燃用2种汽油对发动机油耗基本无影响;而在大负荷工况,由于95#汽油抗爆性好,因此可提前点火从而改善油耗3.2%~4.8%。

基于车用天然气发动机的预燃室火花塞试验研究

在新排放法规的严格要求下,采用预燃室的点火方式能够有效地优化天然气发动机的经济性和燃烧特性。通过怠速工况稳定性、外特性工况点火性能、中低负荷工况废气再循环(EGR)率容忍度等一系列试验,研究预燃室火花塞在天然气发动机上的燃烧表现,确定了性能指标,与原机火花塞的燃烧表现进行对比,以便为后续的开发应用提供参考依据。试验结果表明,使用预燃室火花塞能够改善着火性能,优化发动机循环变动率,加快燃烧速率,减少爆震倾向,并且展现出降低气耗的优势。

基于Bounding Box的车辆行为标注

针对目前自动驾驶汽车行为预测对目标行为标注准确率低及压线行驶行为无法标注问题,首先通过建立车辆包围盒(Bounding Box)将车辆的形状描述出来,随后通过Bounding Box 4个顶点与车道线的相交关系来判断目标车是否有换道行为。对于无车道线的情况,首先通过自车轨迹左右拓展出虚拟车道线,通过Bounding Box与虚拟车道线的关系判断目标车是否有切入自车道的行为,随后进行标注。通过Bounding Box对目标行为进行标注可以将标注的准确率提高至80%,并且可以将压线行驶行为标注出来,为后续行为预测模型训练打下良好的基础。

纯电动汽车简化闭环模型仿真分析研究

汽车动力性参数对汽车性能起着至关重要作用。基于比例、积分(PI)控制,等效电路模型,汽车行驶方程等理论设计纯电动汽车简化闭环模型,利用Matlab/Simulink软件进行模型搭建。在美国FTP75(轻型车测试规程)循环工况下进行仿真,得到目标车速、实际车速、加速度、爬坡度这些表征汽车动力性参数以及电池荷电状态(SOC)的变化曲线。最后利用逐步逼近思想设计模型优化算法,对目标车速与实际车速绝对误差进行优化,经迭代使其控制在±3 km/h以内。

喷油器衔铁阻尼特性仿真分析

衔铁是喷油器中最重要的执行零件,对喷油器的喷油特性的影响特别大。以某喷油器为研究对象,使用计算流体力学(CFD)的方法详细地研究了衔铁阻尼间隙对衔铁落座过程的影响规律。计算结果表明:衔铁落座初期,阻尼间隙产生的阻尼力很小;衔铁落座后期,阻尼力将迅速增加。当阻尼间隙小于0.050 mm后,衔铁才会在落座中受到较大阻尼力的作用。衔铁底部面积增加,衔铁受到阻尼力将变大。阻尼间隙上下端面平行度增加,衔铁圆周方向受到的阻尼力不均匀程度将变大。

轻型商用车第四阶段燃料消耗量仿真分析

随着轻型商用车第四阶段燃料消耗量(简称油耗)限值标准的实施,以及新能源车型逐步进入市场,传统发动机厂商迎来巨大挑战。通过一维整车性能仿真,以目前市场在售轻型商用车及主流水平的发动机为研究对象,预测针对不同整车参数和发动机性能参数的全球统一轻型车辆测试循环(WLTC)油耗,结果表明现有发动机性能可以满足部分车型第四阶段油耗标准。

汽车用风冷中冷器的设计优化研究

通过优化中冷器主板和气室的设计来达到降低中冷器内部阻力的目的,同时展示了其他零部件的设计优化方案,并通过专业模拟软件,给出了分析结果对比,总结设计优化经验,为风冷中冷器的设计开发提供参考。

大流量氢气喷射器密封技术研究

介绍了TRIZ理论核心思想及应用思路,利用TRIZ理论开展氢气喷射器关键技术研究,把现代流体技术动力学(CFD)、计算机辅助工程(CAE)模拟计算手段与TRIZ理论相结合,完成氢气喷射器密封技术研究,进行台架试验及发动机试验,结果表明:氢发动机装配自主喷射器能够达到设计要求。

双级SCR系统N_(2)O排放特性试验研究

以1台国六重型柴油机为研究对象,搭建了双级选择性催化还原(SCR)后处理系统,对冷态和热态全球统一瞬态(WHTC)循环的N_(2)O排放特性进行试验研究。结果表明:采用双级SCR系统后,柴油机在冷态和热态WHTC循环均产生大量的N_(2)O,且出现明显的排放峰值,冷态循环N_(2)O平均体积分数为22.3×10^(-6),热态循环N_(2)O平均体积分数为24.4×10^(-6)。前置SCR单独工作时,其出口处N_(2)O排放较低,但由于尿素过量喷射,导致尾排处N_(2)O排放峰值较大,热态循环N_(2)O平均体积分数达到13.5×10^(-6)。主SCR单独工作时产生的N_(2)O排放峰值较小,冷、热态循环N_(2)O平均体积分数分别为5.5×10^(-6)和11.2×10^(-6)。通过减少前置SCR的尿素喷射量以控制NH3泄露,同时优化主SCR尿素喷射策略可以有效降低N_(2)O排放。

基于SimulationX的电子驻车制动系统仿真与分析

电子驻车制动系统(EPB)是车辆驻车制动系统的发展方向,属于线控制动的一种。采用SimulationX对汽车电子驻车制动系统进行仿真分析,根据EPB系统机械部分的构造和工作原理,搭建了减速机构、传动机构、活塞顶出机构的仿真模型,并对Simula⁃tionX与Matlab/Simulink的联合仿真进行了探索,在Matlab/Simulink中搭建控制模型,结合这2款软件的优势,完成了EPB系统的仿真模型。对EPB系统夹紧释放的过程进行仿真分析,并与用纯数学理论搭建的仿真模型夹紧力结果对比。结果表明:利用Simula⁃tionX搭建的物理模型是真实可靠的,且符合EPB系统的设计要求。与纯数学理论模型相比,基于SimulationX的物理建模更加简单,有助于提高建模仿真效率,并为线控制动系统产品的开发尤其是虚拟平台的搭建提供了重要的技术支撑。

智能化压力校准装置的设计及应用

为了有效提高发动机台架压力传感器的校准效率,设计研发一种智能化压力校准装置,通过外接压力源和调压阀的控制实现自动调压,支持多通道压力的同时检测,在当前压力值超过传感器量程上限时自动切断压力通道,并能自动读取、保存和处理多个采集点的压力传感器测量数据。

进出油阀参数对高压供油泵流量的影响分析

基于共轨燃油喷射系统高压供油泵模型,研究了进出油阀参数对高压供油泵流量的影响,结果表明:进油阀弹簧预紧力的大小对高压供油泵流量影响很大,过大或过小都会使高压供油泵流量减小;进油阀阀孔直径、升程过小会造成进油节流,使高压供油泵流量减小;进油阀阀芯质量过大会使高压供油泵高转速流量减小;出油阀阀芯质量过大会造成高压供油泵流量波动。