汽油发动机稀薄燃烧技术特性分析与应用

发动机节能技术一直是汽车制造厂商和科研工作者研究的重点,其中发动机稀薄燃烧节能技术最具有代表性。利用文献分析法综述了汽油发动机稀薄燃烧技术的机理、技术实现途径及应用情况,发现发动机稀燃技术具有明显的节能效果,可为相关领域科研工作者提供理论参考。

《计测技术》学刊“航空发动机计量测试新技术”专辑征文

航空发动机是飞机的心脏,被誉为现代工业“皇冠上的明珠”和“工业之花”。作为飞机的核心部件,其性能直接影响着飞机的飞行性能和安全性。当前,航空发动机在加速发展,传统的航空发动机正在向齿轮传动发动机、变循环发动机、多电发动机、间冷回热发动机和开式转子发动机发展,非传统的脉冲爆震发动机、超燃冲压发动机、涡轮基组合发动机,以及太阳能动力和燃料电池动力等也在不断成熟,航空发动机技术不断完善、更新及其性能的不断提高,对于各种关键参数的测量提出了更高的要求,航空发动机的计量基础及其前沿技术研究的地位更加重要。基于此,《计测技术》学刊推出“航空发动机计量测试新技术”专题,公开征集高水平研究性论文及综述文章。

《计测技术》学刊“航空发动机计量测试新技术”专辑征文

航空发动机是飞机的心脏,被誉为现代工业“皇冠上的明珠”和“工业之花”。作为飞机的核心部件,其性能直接影响着飞机的飞行性能和安全性。当前,航空发动机在加速发展,传统的航空发动机正在向齿轮传动发动机、变循环发动机、多电发动机、间冷回热发动机和开式转子发动机发展,非传统的脉冲爆震发动机、超燃冲压发动机、涡轮基组合发动机,以及太阳能动力和燃料电池动力等也在不断成熟,航空发动机技术不断完善、更新及其性能的不断提高,对于各种关键参数的测量提出了更高的要求,航空发动机的计量基础及其前沿技术研究的地位更加重要。基于此,《计测技术》学刊推出“航空发动机计量测试新技术”专题,公开征集高水平研究性论文及综述文章。

2021年路虎揽胜发动机故障灯亮

车型:2021年路虎揽胜,配置3.0L SC V6 Petrol发动机。VIN:SALGA3BU2MA××××××。行驶里程:84717km。故障现象:由于事故,更换了发动机线束和发动机控制模块,更换后发现仪表上发动机故障灯点亮。维修技师检查后确认为辅助冷却液泵故障,更换辅助冷却液泵后故障依旧。故障诊断:询问维修技师了解到车辆因为事故,更换了发动机线束和发动机控制模块,更换后仪表上发动机故障灯点亮(如图1所示)。

2023年奔驰GLE酷派发动机启动抖动/冷却液缺失

车型:2023年奔驰GLE(167.357),配置256.925发动机、725.035变速器。行驶里程:96530km。故障现象:仪表提示添加冷却液,启动时发动机偶尔出现抖动现象。用车时仪表提示冷却液缺失,期间客户已添加过少量纯净水,有时启动后发动机抖动,发动机故障灯亮。本故障相关的维修历史:车辆行驶90754km时,添加纯净水可行驶800km左右。

基于热处理工艺的拖拉机发动机铝合金组织性能研究

采用不同时长的热处理工艺,对拖拉机发动机铝合金组织性能进行了对比分析。结果表明:热处理后,铝合金性能得到了较大程度的提高,若优先考虑材料性能,则应该采用180℃×4 h的单级热处理时效;若优先考虑工艺效率和成本,则可以采用150℃×1 h+170℃×1 h的双级热处理时效。

基于音频特征的拖拉机发动机状况识别系统设计

拖拉机发动机是保证拖拉机正常运行的关键部件,目前主要采用振动信号开展发动机故障预测与状况识别。为此,提出了一种基于GRU的循环神经网络模型,通过对拖拉机发动机在不同作业条件下产生的音频信号进行分析,提取Mel作为主要特征,构建基于音频特征的拖拉机发动机状况识别系统。预测结果表明:系统能够准确地识别发动机的正常运行状态和不同类型的故障状况,对拖拉机发动机异常的识别率可以达到97.15%。研究结果可以提高拖拉机的运行安全性和可靠性,减少故障停机时间,提高农业生产效率。

双回路控制下拖拉机发动机管理系统的设计

随着拖拉机发动机控制系统的复杂性在不断增加,拖拉机发动机扭矩管理系统需要满足多种工况需求,配备多种传感器和执行器,同时具备高效能和燃油经济性。为此,设计了基于双回路速度跟踪控制的拖拉机发动机扭矩管理系统,通过两个回路实现对发动机扭矩的精确控制,其中一个回路用于速度跟踪,另一个回路用于调节发动机扭矩。通过精确的速度控制和扭矩管理,系统可以在不同工况下实现高效的能量利用和优化的运行性能。试验结果表明:系统能够有效地实现发动机扭矩的准确控制,提高了拖拉机的整体性能和燃油经济性。研究结果旨在改进拖拉机发动机控制系统的性能,提高其适应多种工况的能力,并实现更高的燃油经济性。

基于数据挖掘技术的拖拉机发动机故障诊断

拖拉机是农业生产的重要工具,发动机是其核心部件,如发动机出现故障,将会直接影响农业生产效率和产量。为此,提出了一种使用数据挖掘技术进行拖拉机发动机故障诊断的方法。利用了机器学习技术和统计学,首先针对拖拉机田间运行信号噪音较大的问题,引入小波阈值去噪的方法;其次,基于卷积神经网络模型,引入一种注意力机制,提高故障诊断准确率,并通过对拖拉机传感器数据进行分析,可以帮助诊断和预测发动机故障;最后,通过实验结果验证了算法的有效性。研究结果不仅可以提高故障的准确性和效率,还能够节约维修成本和提高机器的利用率,具有较高的应用价值。

PCA-BP神经网络模型在拖拉机发动机故障诊断中的应用

拖拉机发动机故障诊断是指通过对拖拉机发动机的运行状态、传感器数据等信息进行分析和处理,识别出发动机故障的类型和位置,及时准确地诊断拖拉机发动机故障,对于提高农机装备的使用效率和经济效益具有重要的意义。为此,基于主成分分析(PCA)算法对拖拉机发动机的传感器数据进行降维处理,并使用BP神经网络对降维后的数据进行分类识别,以实现拖拉机发动机故障的诊断。试验结果表明:PCA-BP神经网络模型可以准确地诊断拖拉机发动机的多种故障,相比于传统的BP神经网络模型,具有更高的准确率和更好的泛化能力,表明PCA-BP神经网络模型在拖拉机发动机故障诊断中具有较大的应用前景。

基于联合仿真的二冲程发动机动态特性研究

二冲程发动机作为油动无人机的核心动力部分,其振动情况直接影响着油动无人机的可靠性,因此有必要对二冲程发动机动态特性进行研究。连杆是发动机的主要传力构件,其动态特性对发动机的运转状态起决定性作用,基于此以某型二冲程航空发动机为原型,搭建了联合仿真平台对其进行动力学仿真,得到了连杆的受力情况,随后以连杆所受的最大力为载荷条件对连杆进行了预应力模态分析和谐响应分析。从预应力模态分析中得知连杆变形主要以弯曲和扭转为主,杆身位置变形最大,为连杆的薄弱环节,考虑对其进行渗碳和喷丸处理;对连杆的谐响应分析得到了杆身在X、Y和Z方向的振幅-频率曲线,确定连杆在第1阶和第2阶模态频率处容易发生共振,建议避免连杆在该激励频率附近工作,为连杆的优化和发动机的减振提供了理论依据。

奔驰A35 发动机故障灯亮

车型:奔驰A35,配置260直列4缸涡轮增压发动机、8速双离合器变速器。底盘号:LE4177951。行驶里程:7090km。故障现象:发动机故障灯亮。故障诊断:车辆启动,仪表提示发动机故障灯亮,启动无任何异常,如图1所示。连接诊断仪读取相关故障码,如图2所示。

2014年奥迪A6L 仪表发动机废气灯点亮

车型:奥迪A6L(C7),配置2.0T(CDNB)发动机、0AW变速器。VIN:LFV3A24G3E3××××××。行驶里程:109401km。故障现象:客户反映组合仪表废气灯点亮,如图1所示。故障诊断:首先用诊断仪检查,在地址码01发动机控制单元内有故障码“P261A00冷却液泵2断路,主动/静态”,如图2所示。根据引导型测试计划提示需要对冷却液泵2 V51的供电、接地和信号控制电路进行检查。

2015年别克凯越 发动机故障灯偶尔点亮

车型:2015年别克凯越,配置L2B发动机、手动变速器。VIN:LSGJA52H3FH××××××。故障现象:客户反映,该车仪表故障灯偶尔点亮,发动机转速有时过高。用诊断仪读取发动机系统故障码,有3个故障码,如图1所示。故障诊断:清除故障码后,显示系统正常。反复试车,故障没有出现。此车在1年前更换过发动机控制模块插头,客户怀疑是发动机控制模块插头引起的故障。从蓄电池旁边拆下发动机控制模块,检查控制模块插头,发现控制模块插头没有接触不良现象。

Ti^(2)AlNb合金研究进展及在航空发动机上应用可行性分析

Ti_(2)AlNb合金优良的综合高温性能使其有望取代部分镍基合金,作为航空发动机关键结构材料实现发动机自身减重。针对未来高性能航空发动机轻量化设计需求,结合统计对比、对照实验、有限元仿真分析等方法,从材料特性、合金冷/热加工工艺性能、减重收益等方面分别进行分析,讨论该合金在航空发动机中应用的优势、潜力以及仍需解决的问题。分析结果表明,该合金在减重方面优势显著,且较好地实现了强度、韧性和塑性的综合匹配,无明显短板;具有可接受的冷、热加工性能,通过变形、铸造等方式均可制备工程可用的大规格零件;应用于机匣等静子件可在镍基高温合金基础上减重35.3%,应用于整体叶盘/轮盘等转子件可在镍基高温合金基础上减重37.3%。

光纤光栅传感器在固体发动机药柱内部应变监测中的应用

针对固体发动机药柱结构内部应变响应测量难题,提出了一种基于光纤光栅传感器的内埋式应变测量方法。设计了内埋光纤光栅应变传感器的试验器并对其开展了冷增压试验,获得了试验器药柱内部环向应变与轴向应变值。试验结果表明,提出的测试方法可以获取药柱内部的环向和轴向应变。研究成果可为光纤光栅传感器在固体发动机药柱结构测量中的进一步应用奠定基础,为固体发动机监测技术的发展与应用提供参考。

脉冲触发对固体火箭发动机内弹道和瞬态流场特性的影响

为研究脉冲触发对固体火箭发动机内弹道及瞬态流场特性的影响,利用数值计算方法建立脉冲触发器内弹道模型、发动机侵蚀燃烧模型以及动态流场仿真模型,对固体火箭发动机脉冲触发过程进行瞬态流场仿真。研究结果表明:与实验结果相比,压强预示误差小于5%;脉冲触发使得燃烧室内横向气流速度增大,靠近脉冲端的推进剂发生了侵蚀燃烧,侵蚀燃烧对压强抬升的贡献高达44%;脉冲触发时,越靠近脉冲入口的推进剂受侵蚀燃烧越严重,侵蚀比最大可达7.32;改变脉冲药量研究发现,脉冲药量越大,发动机压强峰值越大,压强抬升率和脉冲结束后的衰减率越大。

高强耐热铸造铝合金及其航空发动机复杂壳体铸件的性能研究

针对先进航空发动机对高强耐热铝合金复杂壳体铸件的应用需求,对比分析一种新型Al-Si-Cu-Mg-Sc高强耐热铝合金与ZL101A,ZL205A铸造铝合金的工艺性能及力学性能,并采用高强耐热铝合金开展油泵复杂壳体金属型铸造工艺设计和实验验证,对铸件产品的质量进行检测分析。结果表明:新型Al-Si-Cu-Mg-Sc高强耐热铝合金的铸造流动性和抗热裂性能优于ZL205A高强铸造铝合金,其金属型铸造油泵复杂壳体的合格率与ZL101A同类壳体相当。新型合金的单铸试样和铸件本体取样的室温平均抗拉强度均达到420 MPa以上,明显高于ZL101A合金,250℃时其抗拉强度优于ZL205A合金。铸件的表面质量、内部质量、气密性和承压性能均满足产品设计要求。

基于卷积神经网络的火箭冲压组合发动机燃烧流场重构

本文提出一种基于卷积神经网络架构的燃烧流场重构模型,旨在从低分辨率温度场中重构得到具有复杂流场特征的火箭冲压组合发动机二维温度场.通过大涡模拟方法获得了4种不同构型燃烧室的湍流燃烧流场数据集,使用其中3组构型作为训练集,并对另一个构型燃烧室温度场的重构结果进行分析,以对重构神经网络模型进行验证.研究结果表明,该温度场重构模型可以有效从低分辨率温度场中重构得到二维高分辨率温度分布,在中心火箭后缘主要燃烧区域的温度场重构平均误差小于5%,重构精度高于双三次插值算法.本研究数据集和模型可为后续实现组合发动机燃烧状态的智能感知和调控提供支撑.

喷油正时对氨/柴油双燃料发动机燃烧放热规律和部分排放的影响

以船用单缸柴油机为研究对象,采用氨气预混、柴油直喷的燃烧模式,通过试验方式探讨喷油正时对氨/柴油双燃料发动机燃烧与排放特性的影响。结果表明,与纯柴油模式相比,喷入氨气后,发动机缸压峰值P_(max)降低,着火时刻推迟,燃烧持续期增加,最大压力升高率R_(max)减少,CO_(2)和NO_(x)的排放下降,未燃氨和N_(2)O的排放显著增加。在双燃料模式下,随着柴油喷射时刻的提前,缸内燃烧情况改善,P_(max)和R_(max)增大,未燃氨和N_(2)O排放下降,NO_(x)排放上升,碳烟排放先减后增,CO_(2)排放无显著变化;随着负荷的增加,P_(max)和R_(max)增大,但氨气喷射量的增加降低了缸内空气充量,使得着火时刻推迟,燃烧持续期增加,CO_(2)、碳烟和NOx的排放增加,未燃氨和N_(2)O的排放降低。如果优先考虑燃烧平稳性,25%和75%负荷率下的喷油正时最佳值为-5°CA;若以降低温室气体排放为首要目标,25%负荷率下的喷油正时最佳值为-15°CA,75%负荷率下的喷油正时最佳值为-10°CA;若以降低NOx排放为首要目标,25%和75%负荷率下的喷油正时均为-5°CA。