重型柴油机低温起动及暖机过程的颗粒排放特性

低温环境下重型柴油机起动过程碳烟颗粒排放较高,严重影响起动效率。柴油机的低温起动性能受冷却液和润滑油温度的影响,为揭示低温环境下柴油机起动过程的碳烟颗粒排放变化规律,通过单缸发动机台架试验,对起动和暖机过程不同初始水温油温条件下的缸内压力、碳烟烟度和颗粒物浓度排放进行测量。试验结果表明:发动机低温起动初期碳烟排放最高,随着起动和暖机过程中水温油温升高碳烟排放逐渐降低,聚集态颗粒数浓度降低,核态颗粒数浓度升高,总颗粒数浓度受核态颗粒主导而升高;低温起动时提高初始水温、油温,起动和暖机过程中碳烟排放降低,核态颗粒数浓度、粒径、表面积和质量均降低,聚集态颗粒数浓度降低,大尺寸聚集态颗粒增多使得颗粒表面积和质量升高;低温环境下提高加温锅的加热能力以升高初始水温油温,可降低起动过程的碳烟和颗粒数排放,有助于提高起动效率和减少环境污染。

低温起动热力学条件下柴油机喷雾着火特性

针对一款V型八缸增压柴油机,首先分析了其低温起动过程中缸内压缩压力和压缩温度的变化规律,然后在定容喷雾燃烧装置中研究了低温起动热力学条件下柴油的喷雾着火特性,分析了背景温度和背景密度的变化过程中喷雾射流滞燃期和着火位置的变化规律.研究发现:随着背景温度降低,柴油自由喷雾着火滞燃期逐渐增加,着火稳定性逐渐降低;背景密度越高,最低着火温度越低;背景温度低于430℃时,柴油射流的着火成功率非常低,很难着火.该研究对提高起动稳定性,降低燃油消耗率和改善排放有重要的指导意义.

舰载涡扇发动机高低温起动试验与分析

为验证某舰载涡扇发动机在高低温环境条件下起动特性,基于高低温起动验证试车台,通过模拟高低温进气和保温条件,开展了采用RP-3燃油和RP-5燃油的涡扇发动机高低温起动性能对比试验。分析了不同环境温度下发动机起动点火性能的变化规律;对比了不同环境温度、燃油种类、转速上升率对发动机起动性能的影响。试验结果表明,大气温度由60℃下降到-20℃,主燃烧室供油到点着火时间延长约1~2 s;在-20~60℃内,采用RP-3和RP-5两种燃油,发动机起动性能基本一致;给定转速上升率降低0.1%/s,低温起动时间延长0.01~0.06(相对值),在高压换算转速n_(Hcor)=0.3~0.5(相对值)转速范围内,反馈转速上升率与给定上升率最大差异为28.2%;整个起动转速范围内,主燃油供油流量最高下降10.8%,燃油总管压力p_(f)与高压压气机出口压力p_(31)之差最高下降10.1%。

农用车辆的低温起动与低温起动装置的选择

农用车辆的低温起动与低温起动装置的选择中南休学院邓海英农用车辆的发动机以柴油机为主，也有部分汽油机。农用车辆大多露天或在不保温的库房里停放，低温季节发动机机体、机油、蓄电池电解液等均处于低温状态。低温时，机油的粘度成倍增加，使发动机各摩擦副阻力增加；...

航空发动机高、低温起动及高原起动试验技术探讨

根据GJB241对航空发动机高、低温起动及高原起动试验的要求,分析了高、低温及高原环境条件对航空发动机起动性能的影响机理;阐述了利用自然环境条件、低温起动室及高空模拟试验台进行航空发动机高、低温起动及高原起动试验的优、缺点;结合国产斯贝MK202发动机分别在英国R.R.公司低温起动室和高空模拟试车台进行的低温起动试验方法和俄罗斯中央航空发动机研究院(CIAM)高空台的发动机高、低温起动及高原起动试验的方法,提出了符合我国国情的航空发动机高、低温起动及高原起动试验的实施途径。

柴油机低温起动工况的传感器在线诊断

应用径向基函数网络(RBFNN)和正交最小二乘算法(OLS),提出了一套针对柴油机低温起动的传感器在线故障诊断策略。以传感器采样值作为RBFNN的输入,传感器故障作为输出,进行了柴油机低温起动的传感器在线故障诊断训练与学习。利用RBFNN诊断策略,进行了柴油机低温起动的电流传感器、电压传感器和转速传感器的硬故障(短路、断路、值不变)和软故障(线性度、灵敏度、重复性等误差)的在线诊断试验。结果表明:传感器硬故障的诊断率达到95.6%;最大线性度误差为0.5%,最大灵敏度误差为0.8%,最大重复性误差为0.1%,满足国排放的OBD管理标准。

基于AMESim的燃料电池系统低温起动仿真

当前燃料电池汽车受到越来越多的关注,而燃料电池汽车商业化前还有很多问题亟需解决,其中燃料电池系统低温起动便是一个重点难题。使用AMESim软件建立了一个燃料电池一维系统模型,针对燃料电池系统恒电压和恒电流低温起动过程进行了研究。研究发现,较低的起动电压和较高的起动电流更有利于低温起动过程,且恒电压起动比恒电流起动更具优势。

高原(严寒)柴油动力装备燃油加热低温起动系统研制

针对高原低温环境下军用柴油动力装备低温起动难和蓄电池保温能力差等实际问题,设计了柴油动力装备燃油低温起动系统,该系统解决了发动机低温起动难的问题,并实现了起动后缸体快速升温和蓄电池保温、驾驶室除霜取暖等功能。按照军用标准在-41℃的环境中进行了整车低温起动试验。试验证明该装置符合国家军用标准对低温起动的要求。

质子交换膜燃料电池系统低温起动仿真

当前燃料电池汽车受到越来越多的关注,而燃料电池汽车商业化还有很多问题亟需解决,其中燃料电池系统低温起动是一个重点难题。使用AMESim软件建立了一个燃料电池一维系统模型,针对影响燃料电池系统低温起动性能的各个因素进行了研究。仿真结果显示,较低的起动电压有利于低温起动过程,温度越低低温起动越困难,反应气体的温度对低温起动过程影响不大。

柴油机起动电机低温起动特性优化匹配

基于柴油机低温起动条件,通过对影响起动电机低温起动的主要特性(起动功率、起动转矩和转速)进行优化分析,实现了起动电机和柴油机合理匹配;利用径向基神经网络(RBFNN)和遗传算法(GA)融合理论,预测出满足低温起动的起动电机合理的结构参数;在环境温度-25℃下,进行了柴油机低温起动试验,对电动机的起动电压、起动电流、起动转矩及起动转速等性能参数进行了测试。结果表明:进行柴油机低温起动时,优化后的起动电机最大起动功率为2.58 kW,比原机增加了18.3%;平均拖动转矩为105 N.m,比原机增加了7.1%;拖动柴油机的平均转速为225 r/min,比原机提高了16%;保证了低温工况柴油机快速、可靠地起动。

高压共轨柴油机低温起动过程试验研究

对采用高压共轨燃油喷射技术的某直列六缸增压中冷柴油机进行了低温低气压起动试验,分析了低温和低气压环境对柴油机起动过程的影响,以及高压共轨柴油机改善低温起动性能所采用的控制策略。结果表明,该柴油机在0 m海拔、-35℃的模拟环境下能够顺利起动,起动时间为23 s;在3 000 m模拟海拔、-30℃模拟环境下,起动困难,起动拖动时间为45 s。因此,在低温低气压环境下,需要综合采用多种低温起动辅助措施来提高柴油机起动性能。

不同参数对PEMFC电堆低温起动影响的仿真研究

在一定假设条件下,将每片电池分成10层,每层看成一个集总参数,在Matlab/Simulink软件平台上搭建了由20片电池及端板组成的瞬态分层集总参数电堆水热管理模型。分别对不同双极板材料、不同端板材料、电堆内有/无残存冷却液及加载1.0 A/cm2的电流密度进行仿真研究,得到不同参数对PEMFC电堆低温起动的影响,为燃料电池电堆的低温起动提供技术支持。

车用蓄电池低温起动容量的研究

对蓄电池低温起动容量的主要影响因素(极板结构、放电电流、电解液温度和密度)进行分析,得出了车用蓄电池低温起动的最佳性能参数;在柴油机低温起动试验台架上进行了低温起动扭矩、起动电压、起动电流及起动转速性能试验。结果表明,车用柴油机低温起动时,最大起动电流为678 A,最低起动电压为9.3 V,最大起动扭矩为200 N.m,起动转速提高了约52%,起动时间减少了12.5%,匹配后的蓄电池完全满足车用柴油机低温起动的性能要求。

车用PEMFC电堆低温起动试验研究

根据质子交换膜燃料电池(PEMFC)电堆起动和停机的控制策略,建造了PEMFC电堆低温起动平台。用20mm厚的软橡塑泡沫、聚苯乙烯和真空绝缘板将电堆密封,在-10℃环境舱内分别进行保温试验研究;当电堆中最冷的电池阴极催化层的温度达到触发温度(0℃)时,起动并加载PEMFC电堆至某一低温起动试验工况。试验结果揭示了PEMFC电堆低温起动的某些规律,为燃料电池汽车的商业化提供技术基础。

质子交换膜燃料电池低温起动方法的仿真研究

在一定假设条件下,将每片单电池分成10层,每层看成一个集总参数,利用Matlab/Simulink软件搭建了由20片单电池及端板组成的瞬态分层集总参数电堆水热管理模型。采用不同的起动方法使电堆达到低温起动条件,对电堆的低温起动特性进行仿真分析,得到不同低温起动方法的电堆内部温度分布规律和其自身起动的所需时间,为燃料电池电堆低温起动的商业化提供技术支持。

车用质子交换膜燃料电池低温起动研究进展

燃料电池系统不能在零摄氏度以下的环境中正常起动是阻碍燃料电池汽车商业化的主要障碍之一。对国内外质子交换膜燃料电池低温起动的研究进展做了概括。介绍了低温环境对燃料电池的使用以及对零部件和膜电极(MEA)的影响。介绍了燃料电池低温起动仿真研究使用的主要物理模型。对已经获得专利的燃料电池低温起动策略和方法做了分类,并比较了不同起动策略的优点和缺点。提出了未来燃料电池低温起动研究的方向和重点。

某型涡轴发动机地面低温起动技术研究

分别从不加温直接起动、数控系统控制规律更改、加温后起动等各方面对某型全数控涡轴发动机在高寒机场的地面低温起动试验进行分析研究,最终总结出该型发动机的地面低温起动规律。结果表明:延长起动机带转时间,并对发动机进行适时加温,可使发动机低温起动成功。

改进柴油机低温起动性能的试验研究

在环境温度为-15,-25,-30,-35℃时,分别采用单管预热塞、双管预热塞、暖风预热等措施进行了柴油机低温起动试验,测量了发动机的润滑油温度、起动转速、起动时间等参数,分析了各种起动特性参数的变化规律。研究结果表明,进气火焰预热可以提高柴油机的起动成功率;暖风加热机体可减少摩擦损失,起动成功率提高;预热塞喷油的控制方式由间断式改为连续式后,柴油机的低温起动性能显著提高。

PEM燃料电池电堆低温起动试验

为评价不同参数对PEM燃料电池电堆低温起动性能的影响,搭建了燃料电池电堆低温起动试验平台,对5 kW燃料电池电堆在-5℃、-10℃和-15℃下的低温起动性能进行了试验研究。结果表明,在低温下恒电压模式比恒电流模式更有利于电堆升温;电堆起动电压为30 V时升温速度快于40 V和20 V时;初始温度越低时电堆升温速率越慢。另外,经过低温起动后电堆性能发生了衰减,电镜扫描结果也显示经过低温起动后电堆质子交换膜局部出现了破损,应采取措施减缓低温起动对电堆的损伤。

密封铅酸蓄电池内阻与低温起动能力

阀控式密封铅酸蓄电池（ＶＲＬＡ）大电流放电初期出现的电压降主要是由电池欧姆内阻引起的。板栅和极柱连接件的电阻是电池欧姆内阻的主要成分。合理设计板栅结构，提高正板栅铅钙合金中的锡含量和负极活性物质中的碳含量，将会有利于提高电池的低温起动能力。