氢燃料电池汽车发动机低温冷启动研究

目前,汽车行业燃料电池发动机普遍实现了-30℃启动,且燃料电池汽车冷启动能耗低于锂离子电池电动汽车冷起动能耗。为实现低能耗的快速启动燃料电池汽车,总结和梳理了冷启动技术理论和大量的试验和优化方案。从部件设计布置、管道设计、开关机与吹扫策略、冷启动故障诊断策略和辅助加热方面开展研究,形成了一系列有利于冷启动的软硬件解决方案,并通过台架和车辆测试进行了验证。立足工程应用,通过结构优化、策略开发和故障诊断及保护机制,提升燃料电池发动机可靠性和低温冷启动成功率,降低冷启动失败风险和对系统的损伤。

丁醇汽油发动机低温冷启动的排放特性

在点进气道电控喷射汽油机台架上,分别使用汽油、B10和B30这3种燃料在-7℃环境温度下,对冷启动过程中催化剂后的常规排放和非常规排放特性进行了研究,利用化学动力学方法,分析了非常规排放物的主要形成途径.结果表明:在冷启动的最初120 s内,随着燃料中丁醇比例的增大,3种燃油的HC排放量和CO排放量逐步减少;每种燃料的HC和CO排放量均是先增加再减少;对于非常规污染物,随着燃油中丁醇体积分数从10%增加到30%,乙烯排放体积分数提高37.0%,甲醛排放量增加67.6%,乙醛排放量增加69.9%,苯排放量减少40.5%,甲烷排放体积分数减少16.0%,乙炔排放体积分数变化不明显.

用空气加热器减少轻型汽油车低温冷启动时HC、CO排放量的研究

按照《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)》(GB 18352.3—2005)的测试规范,在一辆轻型汽油车上使用空气加热器进行发动机进气预热,并测定了车辆低温冷启动时的HC、CO排放量。结果表明,发动机启动后24s左右,HC的瞬态排放量达到最大值,HC的排放主要集中在启动后的前150s左右;发动机启动后约20s,CO的瞬态排放量达到高值。试验车辆的HC、CO排放量的测试值分别低于GB 18352.3—2005的相应限值;空气加热器不仅可以降低轻型汽油车在低温冷启动时的HC、CO排放量,而且也有助于改善其低温冷启动性能。

科泰柴油发电机组加装低温冷启动自动控制装置

我区广播电视无线覆盖台站大部分建设在远离城镇的高山上,台站的供电多为"农用电",而且供电线路较长,电压压降大,维护比较困难,一旦遇到刮风打雷下大雨等天气状况,容易引起线路故障,造成长时间停电。如果配备一台性能优越的柴油发电机组就可以提高发射台供电的可靠性,大大降低停播率。2007年。

不同操作和环境条件下的PEMFC低温冷启动数值模拟研究

基于COMSOL建立质子交换膜燃料电池低温冷启动一维瞬态多物理场耦合模型,该模型考虑气态水和膜态水在0℃以下结冰来研究恒电压输出、恒电流输出、膜态水初始含量以及环境温度等不同操作和环境条件对质子交换膜燃料电池低温冷启动性能的影响。结果表明,恒电压输出模式下,低电压操作相对于高电压能产生更多的热,温度上升更快,但结冰速率也会激增,从而导致性能衰减更快;恒电流输出模式相较于恒电压能达到更高的温度,但需更好的气体传质能力;如果低温冷启动之前吹扫不足导致膜水含量较高,膜的储水能力下降,这将造成输出性能下降更快,不利于冷启动的成功进行;启动时环境温度的不同会直接影响燃料电池低温冷启动成功与否,仅依赖被动加热成功启动的初始环境温度存在极限值。

大功率燃料电池发动机低温冷启动测评方法研究

燃料电池发动机低温环境适应性是目前整车企业及燃料电池行业重点关注的核心性能。本文介绍了两种实现燃料电池发动机低温冷启动的方案及原理,同时以浸机环境温度、冷启动时间、有无辅热装置和启动过程辅助系统能耗等参数建立一套燃料电池发动机低温冷启动的测试评价方法。最后,以两款燃料电池发动机的实测结果对测评方法进行了验证。

燃料电池发动机低温冷启动技术及测试研究

低温冷启动是燃料电池汽车行业中面临的重要问题之一。本文阐述了燃料电池发动机低温冷启动技术,并对一款车载燃料电池发动机低温冷启动测试结果进行了分析,总结出燃料电池发动机低温启动与关机过程中的关键参数。

工程机械高原低温冷启动问题的解决方法

随着国家西部大开发战略的推进,我国西部地区对工程机械施工设备表现出旺盛的需求,但是由于我国西部地区位处高原,大部分海拔在2000m以上,特别是在冬季施工时由于高原缺氧和温度较低的自然条件,使得发动机启动十分困难,这一问题给施工企业带来了诸多不便,严重影响了施工进度,就这方面的解决措施做一介绍。

缸内直喷发动机低温冷启动燃烧模式的分析研究

基于三维软件AVL-fire建立EA888发动机的仿真模型进行仿真分析,首先在单次喷油策略下模拟均质燃烧,然后在2次喷油策略下,燃油比例为1∶4来模拟分层燃烧,然后在-20℃的环境温度下,分析分层燃烧模式在不同喷油策略下对CA50、平均指示压力(IMEP)、NO_X的变化。最后进行EA888发动机台架实验对仿真结果进行验证,在低温冷启动通过对比分析2种燃烧模式随着循环数的增加,燃烧特征参数CA10,CA50,CA90,放热率的变化。结果表明,总体上分层燃烧模式优于均质燃烧,有利于提高GDI发动机低温冷启动性能。

电动助力转向系统低温冷启动力矩补偿算法研究

针对电动助力转向系统在低温冷启动时转向助力和回正助力减少的情况,提出了低温冷启动力矩补偿算法,此补偿算法根据车厢内温度的变化,调整转向助力和回正助力的增益。实车试验的结果证明,该补偿算法能改善汽车在低温冷启动时的转向性能和回正性能。而且驾驶员的操纵手感没有受到不良影响。

车用大功率燃料电池低温冷启动分析

质子交换膜燃料电池低温冷启动被认为是影响燃料电池汽车商业化的主要因素之一。文章根据某款燃料电池车型开发目标需求,对匹配的120 kW大功率燃料电池在-30°C低温启动热平衡初步分析,基于电堆外加热控制策略,经初步匹配计算,在理想情况下需要13 min才能启动,为拟开发目标设定提供了依据。文章对开发大功率燃料电池乘用车具有参考意义。

质子交换膜燃料电池低温冷启动研究

质子交换膜燃料电池(PEMFC)汽车在低温环境中的限制主要是冷启动问题。本文以某款车用PEMFC系统为参照,使用AMEsim软件建立了仿真模型,研究PEMFC无外源低温冷启动问题,提出一个综合的低温冷启动方案,包括蓄热器辅助启动、系统分级启动、电堆分堆启动等策略,为实验研究提供了参考。仿真结果显示,在−20℃的低温环境下,PEMFC在63 s内输出功率达50%,成功冷启动,启动成功率100%,启动时间缩短了81%,显著改善了PEMFC的低温冷启动性能。

轻型车在WLTC下常、低温冷启动排放特性试验研究

研究车辆在WLTC(World-wide Harmonized Light Duty Test Cycle,全球统一轻型车测试循环)工况下,常、低温冷启动的排放特性。利用CVS(Constant Volume System,定容取样系统),分别在-7℃和22℃环境温度条件下,对两台搭载增压缸内直喷发动机的汽油车进行排气污染物和颗粒物试验研究。试验结果表明,-7℃冷启动条件下,CO、HC和NOx的排放量分别为常温冷启动下4~6倍、9~12倍以及5倍左右,PN(Particle Number,颗粒物数量)较常温冷启动高出一个数量级,车辆的排放性能明显降低。研究为车辆应对国Ⅵ排放法规应采取的技术方案提供了依据。

燃料电池汽车低温冷启动测评研究

低温冷启动是电动汽车行业中面临的重要问题之一。本文通过实际过程中的测试研究,总结出适合燃料电池汽车的低温冷启动的测试评价方法。

氢燃料电池汽车在低温环境下的常见问题及应对策略

氢燃料电池汽车(FCVs)作为一种具有潜力的清洁能源交通工具,因对环境友好和具备高能量效率特性备受瞩目,然而,其在低温环境下运行面临显著问题与挑战,这些问题不仅影响车辆性能,而且可能限制其在寒冷地区的推广应用。文章旨在探讨FCVs在低温环境下所面临的主要问题与挑战,通过对氢燃料电池工作原理的分析以及低温对材料性能的影响研究,揭示了低温环境下启动困难、氢气储存安全性降低、发动机寿命减少等一系列问题,并从材料、燃料电池技术、整车、运营层面提出了可能的解决策略。

新能源汽车极寒科目年终考,它全拿了A+

凛冬来临,新能源汽车在冰天雪地里如何“不失温”“不摆烂”,成为广大消费者的关注重点。2023年11-12月,传祺新能源ES9、E9、E8在位于呼伦贝尔的中汽中心极限检验中心牙克石高寒测试基地,进行了为期一个月的全场景冰雪挑战和低温可靠性试验,包括低温冷启动、空调升温、低温充电兼容、低温充电效率、低温续航以及低温可靠性等。最终,传祺新能源三款车型赢得了TOP Winter Challenge冬季新能源汽车极限品质挑战证书,诠释了“智能电混天花板”的顶级实力。

SN 10W-40摩托车油的应用研究

采用两种SN 10W-40摩托车油分别在较大排量的国Ⅳ摩托车上进行应用试验;分别进行了250 h复合耐久试验、15000km实车试验、低温冷启动试验、燃油消耗试验、国Ⅳ排放试验五个试验,通过试验结果对比发现两种SN 10W-40摩托车油性能各有优势,综合性能基本相当,均能满足国Ⅳ及较大排量摩托车的性能要求。

机车用350kW燃料电池热管理系统设计

针对机车平台整体功率高、工作温度跨度大、运用环境恶劣等特点,设计了匹配350kW燃料电池系统的热管理系统。根据机车空间布局与燃料电池系统功能划分进行热管理系统结构搭建,并针对电堆冷却循环、电力电子冷却循环、低温冷启动循环等3个主要功能循环的换热需求进行了分析计算,最终根据换热需求和匹配的部件特性给出不同工况的运行模式与控制策略。通过集成化、模块设计、策略优化的系统设计,满足了有限车体空间内大功率散热需求,并能够实现零度以下低温冷启动,拓宽了既有轨道交通车辆燃料电池热管系统的功率等级和工作温度范围。

喷射时刻对甲醇发动机混合气分布影响

指出了低温环境下受雾化及蒸发的影响,甲醇发动机此时启动十分困难,容易导致失火现象,从而带来巨大的HC排放。如何在低温环境下使得缸内形成理想的可燃混合气是解决甲醇发动机低温冷启动排放的有效手段。利用数值计算方法对低温冷启动甲醇发动机缸内混合气浓度分步进行了模拟计算。计算结果表明:推迟喷射时刻能够改善缸内混合气浓度分布,使得在火花塞附近能够聚集较高浓度的混合气,同时缸内浓混合气分布区域逐渐增大,有利于改善缸内混合气浓度分布。