基于GT-Power对汽油机不同负荷运行特性的仿真分析

为分析某款汽油机在不同转速下不同负荷运行特性对该汽油机功率、扭矩和燃油消耗率的影响,进一步提高发动机性能,利用GT-Power软件建立了该型号汽油机的仿真模型,并对全负荷状态条件下的发动机进行相应的台架试验,将得到的试验结果与GT-Power建立的发动机仿真模型的仿真结果进行对比,对比结果显示仿真值与试验值比较吻合,验证了所搭建汽油机模型的准确性。为进一步研究所搭建的汽油机模型在不同负荷运行特性的情形,通过调节PID控制器中的比例-积分数值改变节气门开度来进行仿真分析。最后对不同负荷条件下运行特性的仿真结果进行分析,为进一步提升发动机性能提供参考。

低碳醇汽油发动机燃烧分析实验平台设计及教学应用

为探究低碳醇掺混汽油的醇基燃料在缸内具体的燃烧状态和燃烧过程,该文基于自然吸气式气道喷射汽油发动机搭建实验平台,并改进了燃烧分析功能。基于实验平台开展了3种燃料(92号汽油、甲醇比例85%的甲醇汽油、50%异丙醇掺混的92号汽油)的缸内燃烧实验,分析了醇基燃料燃烧状和在发动机中的燃烧性能。实验平台可完成动力性、经济性分析等测试项目,并可对缸压、放热率以及燃料自燃性质进行测量分析。

基于SSA-LSSVM的汽油机点火提前角预测研究

为了提高汽油机点火提前角预测的精确性,从而改善发动机性能,构建了一种基于麻雀搜索算法(SSA)优化最小二乘支持向量机(LSSVM)的点火提前角预测模型。该模型通过SSA对LSSVM的正则化参数c和核函数参数σ进行优化辨识,提高模型自身的鲁棒性与泛化能力,使LSSVM的预测性能和泛化性均都达到最佳。运用汽油机试验数据对模型进行训练和预测,并将仿真结果分别与反向传播(BP)神经网络模型、径向基核函数(RBF)神经网络模型进行横向对比分析。仿真结果表明:SSA-LSSVM模型的预测值与试验值的平均相对误差(MRE)控制在2.5%范围之内,与常规的BP预测模型、RBF预测模型相比,MRE分别下降2.35%和1.56%,表明SSA-LSSVM模型具有更高的预测精度,更加适用于汽油机点火提前角预测。

4气门汽油机缸内滚流运动的LDA实验研究

4气门汽油机是车用汽油机主要的发展方向,其缸内空气运动的主要形式是滚流,与传统2气门发动机缸内的涡流运动不同。本文用LDA在一台单缸4气门汽油机上测量了缸内滚流运动,并借助于多维数值模拟计算分析了滚流的形成和演变規律,研究了规律的湍流特征。研究指出,滚流形成于压缩过程初期,以后随活塞运动得以维持和发展,它在压缩末期衰减、畸变和破碎,使燃烧室内湍流强度显著增加。

基于C++ Builder的汽油发动机数据采集系统

基于 C++Builder软件平台 ,利用虚拟仪器先进技术 ,采用动态多文档模式 ,开发了汽油发动机数据采集系统 ,包括点火信号、喷油信号、转速信号、节气门位置信号、基极驱动信号和步进电机信号等采集子模块。实验证明其工作性能稳定 ,测试精度较高 ,界面友好 ,用户操作方便 ,体现了虚拟仪器的优点。

一种发动机瞬态进气量在线检测新技术

采用动态压力传感器检测与小扰动压力波波动方程数值式求解的耦合方式,开发出既能精确检测发动机循环进气量与残余废气系数,又可在发动机试验台架上实现在线检测的新技术。其技术方案是:在发动机的进、排气系统中,靠近气阀处借助高精度、高频响动态压力传感器测取压力波信号;对于压力传感器未能覆盖的区域,用小扰动压力波波动理论得出流入、流出气缸的空气、燃烧废气流量;通过实现压力传感器输出电信号与压力波动信号,求解器数字信号的实时耦合,以实现新鲜空气量与残余废气系数的快速、精确测量。该测试方法已应用于发动机台架试验的在线检测,解决了发动机无法实现在线检测的空气流量与残余废气系数的难题。

碳平衡法燃油消耗量测试仪的开发

介绍了我国燃油消耗量测量方法标准以及常见的汽车燃油消耗量测量方法,阐述了碳平衡法的基本原理,在CVS(定容取样法)基础上提出开式排气稀释取样系统;针对当前车辆燃油消耗量测量操作不便的问题,根据碳平衡法燃油消耗量测量原理,建立了采用流量计的碳平衡法汽车燃油消耗量测量模型及测量系统;分析研究了燃油密度、氢碳比、排气成分以及整个系统的同步和负荷测试对测量结果的影响,在实车上进行试验验证,与油耗仪实测结果进行了对比。结果表明,该方法具有较高的精度及稳定性,为车辆燃油消耗量的不解体测量提供了理论依据及应用可能性。

气缸压力监测下车用多缸发动机燃烧状况分析系统

为了提高车用多缸发动机的运行效率,在气缸压力监测条件下,采用Visual Basic6.0软件研究开发了多缸车用发动机燃烧状况分析系统。通过对气缸压力监测信号的去噪声处理,该系统能实现气缸压力数据、上止点信号、曲轴转角信号的实时采集以及燃烧状况的分析与数据处理。结果表明,随着过量空气系数n的增加,四缸发动机火花塞附近混合气浓度最高,混合气浓度随离火花塞的距离的增大而降低,导致燃烧时间加长;当过量空气系数n增至1.386时,起燃时间提前,起燃后快速燃烧,但燃烧结束的时间延长。根据燃烧状况分析结果,对多缸车用发动机的气缸压力与排气温度进行调节,使车用发动机的输出功率得到明显提高。

车用三元催化转化器快速老化试验研究

根据国内外三元催化转化器老化评价方法,建立了车用催化器快速老化试验装置,并对试验装置进行优化。试验数据表明,三元催化转化器经过100 h老化后CO、HC、NOx的起燃温度分别升高42℃、40℃、30℃,对催化器起燃不利,HC的转化效率显著降低,催化器老化后空燃比特性曲线的高效窗口几乎不复存在,催化器性能趋向恶化。

汽油机缸内滚流测量方式研究

针对汽油机滚流测量方式,通过气道稳流试验结合数值模拟方法对不同滚流测量方式下缸内滚流的演化规律进行了研究。研究结果表明:采用直接测量方式对滚流进行测量时,缸内滚流强度会产生大幅度跃升,而间接测量方式则变化平缓,其根本原因是在一定的气门升程范围缸内滚流流场由相互平衡的两股气流,演变为统一的大尺度滚流。同时发现直接测量装置的出气口直径对跃升幅度有直接影响,小的出口直径加剧了缸内滚流强度的跃升;间接测量方式在气缸中心平面具有和直接测量方式相一致的流场结构,基于间接测量模拟缸套的整流作用,其测量得到的滚流强度变化平缓。

一种评价循环波动的新方法

在EQ491i多点电喷汽油机上安装了与火花塞集成一体的光纤燃烧传感器以及气缸压力传感器,测取了气缸压力以及C2(517nm)和CH(431nm)自由基的光辐射强度等数据,提出了用自由基光辐射强度峰值来评价循环波动的新方法,并与采用最高燃烧压力评价的方法进行了对比。试验结果表明,光强变化曲线反映出燃烧过程进行的好坏,这种评价循环波动的方法是可行的。

直喷汽油喷油器喷射过程近场喷雾特性

利用长距显微镜和高速摄影相结合的方法,研究了单孔直喷汽油喷油器喷孔下方1.5,mm内的近场喷雾特性.结果表明,在喷油过程中,近场喷雾锥角经历了骤减、大幅波动、波动衰减和结束缓增4个阶段.提高喷油压力差能够明显增强喷雾的初次破碎.在相同的喷油压差下,随着喷油背压的增加,喷雾形成初期的轴向速度降低.喷油压力差对喷雾形成初期的轴向速度影响较大.在喷油结束阶段,在喷孔处会形成膜状油束,最后破碎成较大的油滴.

具有实时仿真功能的通用发动机集中控制系统

现有发动机集中控制装置受到普通单片机运算能力和速度的限制,以及所采用的基于"查表-插值"的控制策略,难以保证动力性、燃油经济性、排污达到最佳状态,更不能满足不同控制方式需要。同时,因发动机硬件环境改变后,点火提前数据和喷油数据等也将发生变化。针对上述问题,笔者提出了一种具有实时仿真功能的通用汽车发动机集中控制系统。介绍了系统的构成与功能、新型控制策略、与PC机进行通信实现重要数据更新、软件升级等功能,并重点介绍了通过系统的实时在线仿真功能获取发动机MAP特性参数的方法,验证了方法的可行性。

汽油机转速测量方法研究

本文介绍了利用点火信号测量汽油机转速的新方法 ,提出了用于汽油机转速测量的新型转速表的设计方案。

电控汽油机燃油喷射匹配的试验研究

根据发动机不同工况下空燃比的控制目标及工作过程的特点 ,提出了不同的喷油脉谱 (MAP)匹配试验方法。利用该方法获取了 4 6 5 QA型电控汽油机的喷油 MAP图 ,用它控制发动机的运行 ,并进行了台架性能试验。试验结果表明 ,发动机的动力性、经济性及排放性能均得到明显改善。

汽车空气流量计在线检测评价系统的设计与研究

设计了一种满足检测标准要求,能够适用于多种汽车空气流量计(MAF)的在线检测评价系统。该系统主要由流量控制模块、参数检测与采集模块、上位机控制软件和快速夹紧装置等部分组成。用该检测系统在常温下对BOSCH公司生产的MAF进行检测,检测结果表明:该MAF的检测精度为1.92%。对该MAF进行重复检测,误差检测结果偏差小于0.3%;在不同温度和湿度下对100、180和300 kg/h 3个不同流量点进行标定,系统检测误差分别为0.3%和0.4%。

路试状态汽油机缸内热功转换过程性能及影响因素的检测与分析

提出一种能对整车实际路试工况下汽油机的多项运行及性能参数进行连续检测与诊断的方法,应用于某车辆的实际路试工况,获得汽油机瞬态参数,并对该样机进行系统的稳态台架试验。研究结果表明:无论是台架稳定工况还是实车瞬变工况,汽油机缸内热功转换效率主要与50%放热量的位置以及过量空气系数相关;当50%放热量的位置出现在上止点后10°左右(高速略早、低速略晚)时,高压循环热效率达到峰值;而影响50%放热量的位置有点火提前角、转速、负荷、缸内残余废气系数和过量空气系数等参数;该样机标定时由于对缸内残余废气系数的变化缺乏了解,瞬变工况下的过量空气系数与理想值有偏差,从而影响实际热效率;某些过渡工况下点火提前角变化异常,导致热效率偏离理想值。

配气机构动态数据处理方法的研究

提出了采用数字滤波方法对采样数据进行预处理，除去采样信号中的高频噪声和低频干扰，同时介绍了如何将连分式积分法用到配气机构的数据处理中以提高数据处理的精度。

基于LabVIEW的发动机燃烧测试分析系统

发动机燃烧测试分析系统用于测试发动机缸内的压力和温度并对示功图进行分析。系统由NI数据采集卡及LabVIEW 7.1图形化编程语言编写的测试程序软件组成,能实时测试发动机示功图(P-V图、P-Ф图),同时分析计算发动机的指示压力、指示功、指示功率、指示热效率、机械效率及最高压力升高率按曲轴转角的分布等重要参数。经实际使用及与国外产品相比表明,系统具有界面友好、价格低、操作简单、测量精度高、功能便于扩充等优点。

直喷汽油机喷油器射流显微放大特性研究

在定容弹试验台上,利用高速相机和长距显微镜相结合的方法,研究了不同喷油压力和环境背压下单孔直喷汽油机喷油器射流的显微放大特性。结果表明,汽油射流表面会形成表面波,而且表面波的波长发展具有随机性。间断产生的表面波通常从射流向外摆动的切线处剥离后形成密集的微小液滴群,形成径向分叉的雾化结构。随着喷油压力的升高,射流表面波波长变短,表面波频率提高,导致射流破碎加剧,形成的液滴直径减小。此外,喷油压力及环境背压的升高使射流中相邻径向雾化分支之间的距离缩短。