针对甲醇发动机难以形成浓度合适的混合气而造成冷起动困难的问题,以一台应用自主开发的进气道低压空气辅助喷射系统(air assisted port injection,AAPI)的单缸甲醇发动机为研究对象开展试验研究,探究不采用辅助措施通过AAPI喷射实现甲...针对甲醇发动机难以形成浓度合适的混合气而造成冷起动困难的问题,以一台应用自主开发的进气道低压空气辅助喷射系统(air assisted port injection,AAPI)的单缸甲醇发动机为研究对象开展试验研究,探究不采用辅助措施通过AAPI喷射实现甲醇高雾化对甲醇发动机冷起动的影响及规律。试验表明AAPI明显加快了甲醇发动机冷起动前可燃混合气的形成速率。AAPI甲醇发动机着火前过量空气系数λ的平均变化率值和峰值变化率分别是普通喷射方式的3.2倍和2.26倍。点火时刻对AAPI甲醇发动机冷起动影响较大,为使AAPI甲醇发动机的冷起动性能最优,需配合合适的点火时刻,试验条件下最佳点火时刻为活塞压缩上止点前20°。AAPI甲醇发动机的冷起动性能受环境温度影响较大,随着环境温度的降低,甲醇发动机冷起动时间增长;不采用辅助措施,AAPI甲醇发动机在5℃时能实现可靠冷起动。展开更多
针对航空煤油发动机在中低负荷工况动力特性差以及燃烧稳定性差难以满足起飞要求这两个突出问题,以自主研发的低压空气辅助直喷航空煤油发动机及其试验系统为平台,采用试验设计(design of experiment,DOE)方法,对喷气脉宽、喷气压力、...针对航空煤油发动机在中低负荷工况动力特性差以及燃烧稳定性差难以满足起飞要求这两个突出问题,以自主研发的低压空气辅助直喷航空煤油发动机及其试验系统为平台,采用试验设计(design of experiment,DOE)方法,对喷气脉宽、喷气压力、油气间隔、二次喷射等多个喷油控制参数进行了主效应及交互作用分析,并根据主效应及交互作用顺序进行了多喷油参数协同控制,开展了对航空煤油发动机动力性及燃烧特性影响的试验探究.结果表明:随着喷气脉宽增加,燃烧速度逐渐加快,排温持续下降,动力性及燃烧稳定性逐渐提升.喷气压力与喷气脉宽协同控制能够有效提升发动机整体性能,在喷气压力550 kPa、喷气脉宽5 ms时,平均有效压力(indicated mean effective pressure,IMEP)达到当前最大值529 kPa,燃烧质量最佳.随着油气间隔逐渐增大,各喷气压力条件下发动机动力性及燃烧稳定性均呈先提升后减小趋势,油气间隔与喷气压力协同控制能够在最佳喷气脉宽条件下进一步提升发动机整体性能,且存在最佳油气间隔为1.5 ms.在最佳油气间隔与喷气脉宽条件下,二次喷射与喷气压力协同控制能够进一步使发动机动力特性最大提升11.3%、燃烧稳定性最大增强23%,排温降至最低702℃,使航空煤油发动机动力特性以及燃烧稳定性得到有效提升.展开更多
A set of compressed natural gas (CNG) multi-point direct injection system of spark-ignited engines and the corresponding measurement and data acquisition systems were developed in this paper. Based on different inject...A set of compressed natural gas (CNG) multi-point direct injection system of spark-ignited engines and the corresponding measurement and data acquisition systems were developed in this paper. Based on different injection modes, the mixture formation and combustion of CNG low-pressure direct injection (LPDI) engines were studied under varying factors such as air/ fuel ratio, injection timing. Meanwhile, three-dimensional simulations were adopted to explain the mixture formation mechanisms of CNG low-pressure compound direct injection (LPCDI) mode. On the basis of test results and simulation of the mixture homogeneous degree, the conception of injection window was proposed, and the LPCDI mode was proved to be more beneficial to the mixture concentration stratification formation in cylinder under lean-burning conditions, which resulted in effective combustion and stability.展开更多
为提高应用于无人机的增程式电推进系统能量利用效率,采用基于双层模糊控制的能量管理策略并使用遗传算法对控制参数进行优化,依据飞行动力学理论在仿真飞行工况中设置不同扰动,检验能量管理策略的抗飞行扰动效果。仿真结果表明:相比于...为提高应用于无人机的增程式电推进系统能量利用效率,采用基于双层模糊控制的能量管理策略并使用遗传算法对控制参数进行优化,依据飞行动力学理论在仿真飞行工况中设置不同扰动,检验能量管理策略的抗飞行扰动效果。仿真结果表明:相比于基于多点逻辑门规则和比例积分微分PID(proportion integral differential)的能量管理策略,双模糊能量管理策略可使发动机运行平均燃油消耗率下降3.4%,整体燃油消耗量下降3.8%,电池使用量降低10.6%,发动机平均转速误差下降77.0%,面对突风扰动、复合扰动和连续紊流扰动时转速最大波动量分别降低71.4%、72.6%和46.7%。经过遗传算法优化后的双模糊能量管理策略相比优化前的控制参数,发动机平均转速误差下降6.6%,面对上述3种扰动时转速最大波动量分别降低12.8%、8.3%和39.4%。展开更多
文摘针对甲醇发动机难以形成浓度合适的混合气而造成冷起动困难的问题,以一台应用自主开发的进气道低压空气辅助喷射系统(air assisted port injection,AAPI)的单缸甲醇发动机为研究对象开展试验研究,探究不采用辅助措施通过AAPI喷射实现甲醇高雾化对甲醇发动机冷起动的影响及规律。试验表明AAPI明显加快了甲醇发动机冷起动前可燃混合气的形成速率。AAPI甲醇发动机着火前过量空气系数λ的平均变化率值和峰值变化率分别是普通喷射方式的3.2倍和2.26倍。点火时刻对AAPI甲醇发动机冷起动影响较大,为使AAPI甲醇发动机的冷起动性能最优,需配合合适的点火时刻,试验条件下最佳点火时刻为活塞压缩上止点前20°。AAPI甲醇发动机的冷起动性能受环境温度影响较大,随着环境温度的降低,甲醇发动机冷起动时间增长;不采用辅助措施,AAPI甲醇发动机在5℃时能实现可靠冷起动。
文摘针对航空煤油发动机在中低负荷工况动力特性差以及燃烧稳定性差难以满足起飞要求这两个突出问题,以自主研发的低压空气辅助直喷航空煤油发动机及其试验系统为平台,采用试验设计(design of experiment,DOE)方法,对喷气脉宽、喷气压力、油气间隔、二次喷射等多个喷油控制参数进行了主效应及交互作用分析,并根据主效应及交互作用顺序进行了多喷油参数协同控制,开展了对航空煤油发动机动力性及燃烧特性影响的试验探究.结果表明:随着喷气脉宽增加,燃烧速度逐渐加快,排温持续下降,动力性及燃烧稳定性逐渐提升.喷气压力与喷气脉宽协同控制能够有效提升发动机整体性能,在喷气压力550 kPa、喷气脉宽5 ms时,平均有效压力(indicated mean effective pressure,IMEP)达到当前最大值529 kPa,燃烧质量最佳.随着油气间隔逐渐增大,各喷气压力条件下发动机动力性及燃烧稳定性均呈先提升后减小趋势,油气间隔与喷气压力协同控制能够在最佳喷气脉宽条件下进一步提升发动机整体性能,且存在最佳油气间隔为1.5 ms.在最佳油气间隔与喷气脉宽条件下,二次喷射与喷气压力协同控制能够进一步使发动机动力特性最大提升11.3%、燃烧稳定性最大增强23%,排温降至最低702℃,使航空煤油发动机动力特性以及燃烧稳定性得到有效提升.
基金Supported by National High Technology Research and Development Program ("863" Program) of China (No.2008AA11A114)
文摘A set of compressed natural gas (CNG) multi-point direct injection system of spark-ignited engines and the corresponding measurement and data acquisition systems were developed in this paper. Based on different injection modes, the mixture formation and combustion of CNG low-pressure direct injection (LPDI) engines were studied under varying factors such as air/ fuel ratio, injection timing. Meanwhile, three-dimensional simulations were adopted to explain the mixture formation mechanisms of CNG low-pressure compound direct injection (LPCDI) mode. On the basis of test results and simulation of the mixture homogeneous degree, the conception of injection window was proposed, and the LPCDI mode was proved to be more beneficial to the mixture concentration stratification formation in cylinder under lean-burning conditions, which resulted in effective combustion and stability.
文摘为提高应用于无人机的增程式电推进系统能量利用效率,采用基于双层模糊控制的能量管理策略并使用遗传算法对控制参数进行优化,依据飞行动力学理论在仿真飞行工况中设置不同扰动,检验能量管理策略的抗飞行扰动效果。仿真结果表明:相比于基于多点逻辑门规则和比例积分微分PID(proportion integral differential)的能量管理策略,双模糊能量管理策略可使发动机运行平均燃油消耗率下降3.4%,整体燃油消耗量下降3.8%,电池使用量降低10.6%,发动机平均转速误差下降77.0%,面对突风扰动、复合扰动和连续紊流扰动时转速最大波动量分别降低71.4%、72.6%和46.7%。经过遗传算法优化后的双模糊能量管理策略相比优化前的控制参数,发动机平均转速误差下降6.6%,面对上述3种扰动时转速最大波动量分别降低12.8%、8.3%和39.4%。
