轻卡柴油混动热管理控制策略研究

随着国家碳达峰和碳中和工作的推进,汽车节能技术已经日益受到各主机厂的重视。轻卡混合动力汽车相比燃油车更节能,相比纯电动汽车又解决了用户的里程焦虑问题,是未来轻卡的重要发展方向。由于插电式混合动力汽车的电池容量普遍偏小,而充放电赔率又偏高,所以多采用液冷电池技术。以某2.0排量的柴油发动机匹配PS技术路线的混动箱为例,从轻卡热管理的架构、信号交互、各功能零部件的系统控制策略等多方面系统讲解,并最终实现对乘员舱、电池、电机等相关部件进行冷却和加热控制,避免整车发生热害风险以及节约电耗,提升纯电里程。研究结论可为热管理设计人员提供一定参考和借鉴。

基于车载数据k均值聚类的特种车辆行驶工况识别

运行工况的合理划分是车辆可靠性和耐久性研究的基础。为了综合考虑特种车辆动力性能和操纵性能,针对换挡、运行、爬坡和转向4种工况进行研究,并提出各工况特征值计算方法。为提高车辆行驶工况识别的准确性,通过小波阈值滤波算法和自顶向下分段线性表示算法对原始数据进行去噪和短行程划分,再利用k均值聚类算法对车辆行驶工况进行识别。通过某型特种车辆试验数据验证,该方法能够对行驶工况有效识别,工况聚类精度可达92.75%。

森林防火监控云台关键部件的拓扑优化

针对森林防火监控云台通常安装在偏远的野外,质量较大导致运输不便以及安装、维护难度普遍较高的问题,对其关键部件支撑臂进行轻量化设计。首先用SoildWorks建立模型进行结构的合理简化,再用ANSYS Workbench对不同材料的支撑臂进行静力学分析。结果表明,与采用结构钢和铝合金相比,采用镁合金的支撑臂在质量上分别减少了77.07%和35.02%,同时其最大等效应力远远小于许用应力。对支撑臂进行拓扑优化,并对拓扑后的结构进行重新建模。对重建后的模型再次进行静力学分析,并进行模态验证分析,其中在保留优化区域10%时,质量由原来的4.2362 kg降低为2.7557 kg,最大等效应力降低了20.24%。优化后的支撑臂固有频率为681.09 Hz,远大于系统的特征频率,在保证稳定性的同时,达到了轻量化的目的。

基于稳态工况的重型车排放远程监控数据偏差研究

为了验证重型车排放远程监控的数据准确性,选取了3辆不同整备质量和发动机排量的国六重型柴油车,利用重型底盘测功机和便携式排放测试系统(PEMS)获取了稳态工况下的车速、发动机转矩、燃料流量、进气量等参数的实测数据,通过车载终端和远程排放监控平台对车辆主要运行参数进行了远程监控,并将远程排放监控平台接收的数据与实测数据进行了一致性对比。结果表明,远程排放监控平台接收的数据与实测数据偏差较小,一致性良好。因此,远程排放监控平台接收的数据可以比较准确地反映实车运行状况。

国六轻型柴油车颗粒捕集器频繁再生问题分析

颗粒捕集器是轻型国六柴油车后处理系统的重要零件,每当被发动机排出的碳烟充满后都需要经过再生才能恢复正常,否则会出现排气背压增大、油耗高、发动机无力甚至无法启动的情况。但是,频繁再生又会带来油耗增加、机油稀释问题。本文基于颗粒捕集器的再生原理,分析了颗粒捕集器频繁再生的可能原因,并给出相应的处理办法,对汽车工程技术人员以及相关维修人员具有很大的借鉴意义。

重型柴油车满足近零排放法规的技术分析

为满足未来越来越严格的排放法规,重型柴油车需要缸内净化和高效排气后处理的协同优化。该文对比了欧洲、美国及中国重型柴油车现行排放法规。分析结果表明:满足国Ⅵ、欧Ⅵ、US2010法规的重型柴油车有害物排放对空气质量影响可以忽略不计;由此,上述法规可定义为近零排放法规。为达到这些近零排放法规的要求,介绍了部分缸内清洁燃烧技术及后处理技术,据此总结出两条满足近零排放法规的技术路线:废气再循环(EGR)和纯选择性催化还原(SCR)。为满足美国加州超低氮氧化物(NO_x)排放法规,对比了NO_x被动吸附器(PNA)路线和紧耦合SCR路线。结果表明:EGR路线对低温NO_x排放控制效果好;纯SCR技术路线的燃油经济性好;PNA路线的NO_x排放更低,系统结构简单;紧耦合SCR技术路线成本低,耐久性好。

基于OBD技术的轻型柴油车DPF系统诊断策略的研究

在OBD诊断原理的基础上,通过灵活运用诊断方法和合理设计诊断逻辑框架,构建了轻型柴油车DPF系统的OBD功能诊断策略,并进行了实车试验。结果表明,所设计的诊断策略能满足OBD认证法规的要求。

我国在用柴油车的技术改造与城市的环境保护

中国的柴油车发展起步较晚,技术较落后,能耗高,排污严重,影响着我国城市的大气环境。笔者对柴油车在城市生活中的重要地位,对在用柴油车的技术改造措施和城市环境保护的其他举措进行了研究探讨,提出了一些具体方案,如使用高效柴油添加剂或联合使用高效的柴油添加剂与尾气净化器;由政府统一严格控制机动车辆排放标准;提高市政工程管理水平。

汽车运行状态识别方法研究(一)——特征参数选择

提出了一种将自适应遗传算法和浮动搜索算法相结合的混合搜索算法。首先通过自适应遗传算法对汽车运行状态特征参数之间的边界进行搜索,再依据获得的边界得出汽车运行状态特征参数全集特征;然后以浮动搜索算法对全集进行搜索,进而选择出汽车运行状态特征参数最优子集。在混合搜索算法中,浮动搜索的起始点采用个体间遗传的方式,使其始终保持最优,最大程度避免无效搜索,缩短搜索时间。通过计算得到了由8个参数组成的汽车运行状态特征参数最优子集。

汽车运行状态识别方法研究(二)——基于模糊神经网络的识别方法

采用汽车运行状态特征参数的最优子集建立了一个基于模糊神经网络的汽车运行状态识别模型。对北京、上海、广州、武汉的主干道和快速路运行工况进行了识别,计算结果为:除对北京市主干道运行工况的识别准确度为82.67%外,对其余运行工况的识别准确度都为100%;对北京市主干道和快速路汽车实际运行车速的识别准确度为89.08%。

关于重型柴油车OBD远程监控数据溯源新车监管的综述

移动源污染已成为我国大中城市空气污染的重要来源,其中重型柴油车NOx排放量分担率占汽车排放总量的76.1%,PM占51.5%。随着一系列带有补贴性质的老旧营运车辆淘汰措施的落地,国四及以下重型柴油车占比越来越低,从国六b排放标准开始,强制重型柴油车出厂自带远程监控数据传输功能,按照一定频率向生态环境主管部门发送污染物排放状况数据,实现车辆全寿命周期内实时动态监管。因此,国五重型柴油车污染物排放水平在未来五年将是生态环境主管部门的监管重点。本文阐述了山东省如何根据安装在国五重型柴油车OBD终端传输的氮氧化物排放等信息进行大数据分析,锁定并溯源超排车辆的品牌、型号,溯源新车生产环节的责任,从源头实现污染物减排,并对下步如何更精准的打击新生产排放超标机动车的违法行为,将环保不达标的车辆拦截在流通环节前端提出了建议。

轿车动力柴油化的技术措施探析

介绍了电控泵喷嘴、电控高压共轨喷油系统、可变几何涡轮技术、4气门技术、冷却废气再循环、燃烧系统和排气后处理等工作原理以及对轿车柴油机性能的影响,分析了实现柴油机轻量化等技术措施对整车性能的重要性。文中还列举了当前国内外典型的几种先进的轿车用柴油机的性能和技术特点,指出轿车柴油化是未来轿车动力的发展方向。

重型柴油车燃用生物柴油CO_(2)和NO_(x)排放影响因素分析

文章基于底盘测功机法以及中国货车行驶工况(CHTC-HT)测试了国六燃用生物柴油车CO_(2)和NO_(x)的瞬态实际排放特征,评估了运行工况、冷热启动、环境温度和载荷下对实际排放的影响。在瞬态运行工况下,测试车辆CO_(2)的排放速率与加速度呈显著正相关,低速加速段的NO_(x)的排放速率急剧增加。环境温度和冷热启动影响样车CO_(2)和NO_(x)的排放,CO_(2)的排放主要受到车辆速度和负荷的影响,冷启动阶段、市区、城郊和高速的CO_(2)平均排放速率分别是3.84 g/s、2.69 g/s、4.92 g/s和7.52 g/s。冷启动阶段的NO_(x)排放占整个测试循环排放的62.9%,急加速阶段,多次出现排放NO_(x)的峰值。载荷对CO_(2)的比排放的影响并不十分显著,与空载相比,半载的NO_(x)的平均比排放降低了27.1%。测试车辆在市区、城郊和高速的工况下CO_(2)的平均比排放差异并不显著。市区NO_(x)的平均比排放达到6582.7 mg/(kW·h)(空载)、5547.2 mg/(kW·h)(半载),分别是城郊的1.55倍、高速的6.21倍(空载),城郊的1.71倍、高速的9.94倍(半载)。结果表明需重点关注低温冷启动时期,短时间内选择性催化还原器(SCR)的工作效率的提升;同时,注重控制在低速加速阶段、长期荷载较低和经常市区行驶的生物柴油车辆NO_(x)的排放。

柴油乘用车上海市典型道路行驶特征及气态污染物排放特性

利用车载排放测试设备对某柴油乘用车进行了上海市典型道路的车载排放测试,分析了车辆在各典型道路上的行驶特征及车辆的THC、CO、NO x、CO2排放特性。结果表明,该柴油乘用车实际道路行驶工况具有平均车速度低、加(减)速度时间比大等特点,其加速(减)速的行驶时间和行驶里程分别占整个行驶时间的63.6%和行驶里程的83.2%;THC、CO、NO x、CO2排放率随车辆行驶速度、加速度的增加而增大,当车速超过90 km/h时,NO x和CO2的单位时间排放率急剧增加。

一种新型柴油车碳烟过滤再生器的研制

介绍了一种结构独特的柴油车蜂窝陶瓷过滤电加热再生器 ,试验表明该再生器过滤效果好、性能可靠、再生能力强 。

柴油车排气微粒后处理器的研究

通过同种典型微粒过滤器的比选试验 ,表明高效袋式消烟器微粒捕集效率最高。其结构简单 ,成本低 ,耐热性好 ,因此具有很好的推广价值。如果应用在公路隧道中 ,能降低隧道内能见度的影响 。

柴油车安装颗粒过滤器前后排放对比研究

利用车载尾气检测设备(PEMS)对装有颗粒过滤器(DPF)的柴油车进行了实时油耗排放数据收集,比较分析了车辆安装DPF前后不同工况以及不同速度和加速度区间下的油耗和排放特性。由实验结果发现,DPF对颗粒物(PM)和CO的减排效果十分显著,安装DPF后车辆Ⅰ和Ⅱ的PM分别减少了98%和91%,CO分别减少了94%和60%,而NOx、HC和油耗则略有升高;此外,DPF的减排效果在车辆高速行驶区域达到最佳,并随加速度的增大而升高。

欧洲轿车的柴油化之路

近年来,在欧洲销售的轿车中,柴油轿车所占的比例逐年增大,这一趋势称为轿车的柴油化。为此,主要分析了欧洲的轿车柴油机技术、燃料标准、汽车尾气控制技术等方面取得的巨大进步,以及政府在实现柴油轿车的高普及率过程中所做出的努力。

柴油汽车SCR技术的应用研究

分析国内厂家采用SCR技术满足欧Ⅳ排放的原因,介绍SCR系统的组成和工作原理、柴油汽车SCR系统的应用方案,研究影响SCR系统NOX转化效率的主要因素。

重型柴油车在高海拔条件下使用生物柴油的整车性能研究

分别做了国六石化柴油、B5和B10生物柴油共3种油品的重型柴油车排放性、动力性和经济性试验,对比了不同油品条件下车辆的实际道路工况CO、THC、NOx和PN总比排放。结果表明与使用国六石化柴油相比,高海拔条件下重型柴油车使用生物柴油的PN比排放降幅为9.95%,CO比排放降幅为25.98%,THC比排放降幅为71.43%,而NOx比排放仅增加0.94%;使用B5生物柴油车辆综合百公里油耗最大仅增加0.66L,使用B10生物柴油在直接挡位条件下车辆的50~70 km/h加速时间仅增加1.3 s,总体而言车辆使用生物柴油后经济性和动力性水平与使用石化柴油相比差别不大。