基于飞轮转速及其波动的气缸IMEP估计模型

分析了四缸汽油机各缸平均指示压力(IMEP)与对应的飞轮平均角速度和角速度波动乘积之间的线性相关性,得出其线性相关性较弱的结论。采用最小二乘参数识别法得到了利用飞轮平均角速度和角速度波动估计各缸IMEP的单工况模型,以平均角速度、角速度波动和平均负载的多项式模型代替单工况模型中的模型系数得到了估计IMEP的稳态工况通用模型,IMEP的估计值和实测值之间的相对误差在8%以内。

基于无线传输的内燃机活塞组-缸套摩擦力测量方法

探讨了平均指示有效压力法测量活塞组-缸套摩擦力的原理,给出了活塞组及连杆的惯性力计算方法,利用无线传输方法实现了连杆应力信号的可靠传输,并通过倒拖试验得到了不同转速条件下柴油机活塞组-缸套系统的摩擦力.

基于优化动力技术的多缸汽油机均质混合气压燃/火花点火模式循环变动

采用优化动力技术实现了四缸汽油机的均质混合气压燃(HCCI)稳定燃烧;统计分析了火花点火(SI)与HCCI模式的切换点,2种模式下在相同负荷时缸内、缸间的循环变动特点,以及HCCI燃烧向高负荷范围拓展的限制条件和解决方法.结果表明:在1 400 r/min的较低转速下,适当增加切换点负荷,可使切换后的HCCI燃烧更为平稳;当负荷相同时,HCCI模式下燃烧参数的循环变动系数显著低于SI模式,且其平均指示压力在缸内的循环变动系数小于2.5%,缸间的循环变动系数小于3.0%;各缸之间的燃烧参数存在规律性的差异,可采用重新布置进气管路和冷却水循环管路来解决;拓展HCCI负荷范围,必须采取降低进气温度和采用废气再循环的措施,以抑制着火时刻过早和放热率过大的情况发生.

活塞环组摩擦力在线检测方法及结构参数研究

文章介绍了浮动缸套和平均指示压力(indicated mean effective pressure,IMEP)测量方法,并针对浮动缸套法探究了传感器支座振动对测量结果的影响;采用Matlab软件分析了单自由度滞后阻尼在简谐激励下振动系统的输出力与输入力偏离程度,以表示测量误差大小。仿真结果表明,增加支座等效弹簧刚度与滞后阻尼系数可以降低传感器测量误差,完善浮动缸套法的测量理论,该方法对浮动缸套结构的改装提供了一定的理论指导。

柴油CI-HCCI燃烧模式平顺切换的试验研究

针对双燃烧模式柴油机在CI-HCCI燃烧模式切换过程平均指示压力(pi)较大波动的问题,开展了改善CI-HCCI燃烧模式切换过程pi平顺性的试验研究。试验通过单段喷射和两段喷射两种燃油补偿方式对过渡循环进行燃油补偿,研究不同燃油补偿系数对改善切换过程pi平顺性的影响,确定两种燃油补偿模式下的最优燃油补偿系数,并对两种燃油补偿模式下的最优方案进行了对比研究。研究结果表明,单段喷射和两段喷射燃油补偿方式的最优燃油补偿系数相近,两段喷射燃油补偿模式对切换过程pi平顺性的改善效果要优于单段喷射燃油补偿模式,当燃油补偿系数均为1.05时,两段喷射燃油补偿模式pi循环变动率为3.1%,较直接切换和单段喷射燃油补偿模式分别降低了约70%和46%。

单缸试验机运行工况确定的新方法

提出了一种新的单缸机运行工况确定方法——按照HP IMEP(高压循环平均指示压力)来确定单缸机的试验工况,试验验证表明,该方法能够更合理地设定单缸试验机的运行工况,从而达到单缸机准确模拟多缸整机的效果。

使用缸压信息的柴油机低温燃烧闭环控制

在柴油机上采用低温燃烧技术,可以获得比传统压燃方式更低的氮氧化物和颗粒物排放。为了解决柴油机低温燃烧不稳定和各缸均匀性差的问题,基于缸压信息,构建了双控制单元的分布式控制系统,设计了平均指示压力(indicated mean effective pressure,IMEP)和50%放热曲轴位置(50%of the mass fraction burned,MFB50或CA50)双闭环的控制方法。实验结果表明:基于缸压信息反馈的燃烧闭环控制系统,在低负荷低温燃烧工况点,能够有效控制各缸的燃烧状态不均匀的状况,并大幅度改善燃烧不稳定的现象;在高负荷低温燃烧工况点,可以将各缸的CA50和IMEP控制在目标值附近。