浅析基于数据挖掘的巡航阶段燃油消耗计算方法

针对QAR数据获取难度大以及缺乏适用于巡航阶段燃油消耗估算方法的问题,本文提出了一种基于航迹数据和BADA数据库的巡航阶段油耗计算方法。首先,采用数据挖掘对QAR数据进行预处理,并完成上升、平飞及下降3种飞行状态的识别;其次,基于BADA数据库根据飞行状态建立油耗测算模型,从而构建巡航阶段的燃油消耗模型;最后,对理论油耗与实际油耗进行误差分析,相对误差控制在10%以内,均方误差为7%,拟合度为0.9112。该结果表明,本文提出的基于BADA的油耗测算方法具有较高的精度,与QAR记录的实际油耗数相近,证实了该模型的可行性与可靠性。

一种基于机器学习算法的飞机燃油消耗模型

航空燃油成本作为航空公司主要成本来源,近些年随着燃油价格的持续上升已经占到其运营成本的40%以上,军用运轰类飞机执行任务时也需要尽可能减少燃油消耗以提升任务载荷、节约运输成本,同时准确的油耗控制也能提高地面保障的效率。如何规划飞行剖面,以减少燃油消耗,降低运营成本,提高运行保障效率已成为军民领域都在认真考虑的问题。飞机燃油消耗预测的准确性又是决定飞行剖面规划精度的关键因素,因此,分析飞机燃油消耗的影响因素,建立准确的飞机燃油消耗的预测模型,实现精确的飞行燃油消耗预测,对优化飞行任务剖面,降低运行成本具有重要的意义。

混合动力重卡自适应等效燃油消耗最小化能量管理策略

为解决等效燃油消耗最小化策略的关键参数在不同工况下的动态调整,提出一种适用于混合动力重型汽车的自适应等效燃油消耗最小化策略(adaptive equivalent consumption minimization strategy,A-ECMS)。该策略以层次聚类算法得到的6种典型行驶工况为例,提出了一种基于神经网络工况识别算法。应用改进的混沌粒子群优化(chaosparticle swarm optimization,CPSO)算法优化特定驾驶循环下等效燃油消耗最小化策略(equivalent consumption minimization strategy,ECMS)的3个关键参数:等效因子、惩罚函数的比例因子和发动机起动车速阈值。提出了一种基于工况识别的新型自适应能量管理策略对关键参数进行优化,根据该重型卡车的传动系统构型,建立了车辆的纵向动力学模型,并通过仿真进行了验证。仿真结果表明复合工况驱动循环下的CPSO-ECMS和A-ECMS控制策略与传统等效燃油消耗策略相比,油耗分别降低了5.9%和8.9%。

混动汽车的工况自适应等效燃油消耗最小控制

为了减小混合动力汽车的燃油消耗,提出了驾驶工况自适应的等效燃油消耗最小控制策略。介绍了混合动力系统结构和工作模式,建立了混合动力车辆的实时控制模型。基于庞特里亚金极小值原理和等效燃油消耗最小策略求解了车辆在多个优化目标下的最优控制律;提取了车辆行驶工况特征参数,使用学习矢量量化神经网络构造了驾驶工况智能识别器,实现了驾驶工况精准识别。为了使等效燃油消耗最小策略适用于复杂多变的驾驶工况,提出了等效因子随驾驶工况自适应变化策略。使用由4种标准工况组成的综合工况进行仿真验证,并与文献[6]的智能规则控制、文献[11]的模型预测控制策略进行比较,这里提出的自适应等效燃油消耗最小策略的百公里油耗比智能规则控制减少了7.64%,比模型预测控制减少了4.96%,说明了自适应等效燃油消耗最小策略可以有效减少混合动力汽车的燃油消耗。

二冲程点燃式航空煤油发动机燃油消耗率及氮氧化物排放特性分析

针对某二冲程火花点火式活塞发动机燃烧航空煤油时燃油消耗率及氮氧化物排放特性的研究,采用GT-Power软件进行了数值模拟分析。首先建立了该发动机的整机模型,并利用发动机转速为6000r/min时的全负荷工况的缸内压力的数值模拟结果以及在3500r/min到6500r/min转速范围内的扭矩及功率等数值模拟结果分别跟试验数据进行对比分析,验证了GT-Power数值模拟计算模型的正确性。然后采用该模型对该发动机工作过程中的压缩比、空燃比、点火提前角、进气压力、进气温度等参数的变化对燃油消耗率以及氮氧化物生成量的影响进行了模拟计算。结果表明:在6000r/min工况下,压缩比增大使燃油消耗率降低,进气压力和进气温度增大均使得燃油消耗率升高,空燃比和点火提前角增大均使燃油消耗率呈现出先减小后增大的特点,燃油消耗率在空燃比为15.5和点火提前角为25°CA时出现了极值点;压缩比、进气压力、进气温度和点火提前角增大均使氮氧化物生成量增多,空燃比增大使得氮氧化物生成量出现了先增多后减少的现象,在空燃比为15.5时氮氧化物生成量达到峰值。

基于摩尔数平衡的燃油消耗量计算方法研究

为了解决传统碳平衡法计算精度较低以及由于应用新型燃烧技术带来的检测误差增大问题,提出了一种改进的内燃机燃油消耗量计算方法。基于进排气摩尔数平衡的原理,根据燃烧反应机理和燃烧产物建立化学反应方程式以及各物质之间的代数关系,在模型中充分考虑EGR策略和碳烟对计算精度的影响,计算了不同EGR率下的发动机燃油消耗量,并将计算结果与试验数据进行了对比。结果表明,不同EGR率下,2种当量分子式的燃油消耗量计算值与试验值之间的误差均在3.8%以下,说明该燃油消耗量计算方法可用于发动机台架试验的燃油消耗量检测。

基于数据收集机制的国际航行船舶燃油消耗数据分析

自船舶燃油数据收集机制实施以来,国际海事组织定期形成燃油消耗数据报告,总结数据收集、报告等相关情况。为明晰近年来5000总吨及以上国际航行船舶每年的燃油消耗和碳排放情况,探析未来船舶能源走势,基于MARPOL公约附则VI 2021修正案和有关导则的规定,以及燃油消耗数据报告,按照能效设计指数的船型和尺寸分类,对比分析国际海事组织提供的2019、2020、2021年度燃油消耗最新数据,为我国船舶能耗数据分析工作提供借鉴。

润英联公司开发的船用燃烧改进剂可使燃油消耗降低0.8%

2023年7月国际海事组织(IMO)海洋环境保护委员会(MEPC)通过了航运业温室气体减排战略修订案,其中包括国际航运业在2050年前实现温室气体(GHG)净零排放。此外,还承诺到2030年底前确保零温室气体排放和近零温室气体排放的替代燃料投入使用,且2030年和2040年还要有具体的替代指标。随着新的碳强度指标的数据收集工作的进行,航运商必须立即采取行动,寻找提高燃油经济性的方法,以确保达到C级或更高评级。同时,在严峻的经济形势下,航运业也在努力降低运营成本。由于燃料成本可能占船舶总运营成本的50%~60%,因此减少燃料消耗会对这些因素产生积极影响。

TTR汽车等效燃油消耗最小的能量管理策略研究

为改善通过路面实现动力耦合与电池充电的TTR汽车经济性,分析TTR汽车结构及工作模式,基于等效油耗最小的能量管理策略(ECMS),计算固定等效因子(CECMS);为使电池SOC保持稳定并控制发动机工作于低燃油消耗区,将行驶所需发动机等价总转矩及电池SOC模糊化,制定等效因子的模糊控制规则,而提出模糊自适应等效燃油消耗最小控制策略(FAECMS)。利用MATLAB/Simulink建立包含TTR汽车动力学的CECMS、FAECMS模型,选取FTP75、CLTC、WLTP 3种标准工况,当电池SOC初始值为60%时进行仿真计算,得出FAECMS相对CECMS在3种工况下电池SOC更稳定,并分别节约燃油5.5%、2.6%、8.3%。

考虑燃油消耗量的自动驾驶汽车交叉路口生态驾驶行为决策研究

为实现交叉路口场景下自动驾驶汽车的生态驾驶行为决策,通过经验型节油策略确定车辆在无前车影响条件下的驾驶行为,利用NGSIM数据集,并结合高斯混合模型(GMM)聚类分析方法和支持向量机(SVM)理论,识别前车驾驶员的驾驶风格,建立了基于二元逻辑回归(LogisticRegression)的自动驾驶汽车交叉路口驾驶行为决策模型,根据决策的不同行为,并考虑车辆燃油消耗量,将多阶段生态驾驶最优控制问题转化为全阶段最优控制问题。最后,提出了自动驾驶汽车交叉路口生态驾驶策略,并通过仿真验证了该策略的有效性。

单体泵与高压共轨对农用柴油机燃油消耗率影响的对比分析

通过对农用柴油机电控单体泵燃油系统和电控高压共轨燃油系统加权燃油消耗率样本的统计分析得出,符合第三阶段排放标准要求且进气方式为增压中冷的农用柴油机,电控单体泵燃油系统加权燃油消耗率平均值比电控高压共轨燃油系统加权燃油消耗率平均值高约11 g/(kW·h)。

燃油消耗报告符合声明过期案例

2022年10月,港口国监督检查员(PSCO)对某集装箱船“S”轮开展PSC检查。在检查船舶证书文书时,发现船上保存的燃油消耗报告符合声明已过期(该轮燃油消耗报告符合声明签发日期为2021年5月24日,有效期至2022年5月31日,距检查当日已过期5个月)。

车载终端覆盖车辆燃油消耗量实时监测的可行性研究

欧盟于2018年颁布了法规COMMISSION REGULATION(EU)2018/1832,该法规要求车辆安装可以实时测量燃油消耗量的装置(OBFCM),对于采集到的数据提出精度要求,并要求燃料消耗量数据流应能满足现行的车机通讯标准。通过将车辆燃油消耗量实时监测OBFCM装置和车载终端政策、功能、技术方面进行对比分析,研究车载终端覆盖OBFCM实施的可行性。结果表明,实施车载终端覆盖OBFCM在上述各方面均可行,具有很大的发展前景。我国应尽早开展汽车行驶燃油消耗数据收集,并建立相关行业标准。

民用飞机试飞燃油消耗率影响因素实证研究

研究了某型号民航飞机在试飞过程中燃油消耗率的影响因素,并利用拟合回归分析建立相应数学模型。通过对参数及模型的优化,得出了民机试飞燃油消耗率与起飞风速、起落架收放、装载重量等因素呈正相关,与着陆风速、起飞重心、飞行时间等因素呈负相关的结论。将优化后的模型应用在同一机型不同架机的试飞数据上,模型预估的燃油消耗率与实际燃油消耗率相差较小,进一步验证了模型及结论的有效性。

220t矿用电动轮自卸车燃油消耗规律与应用研究

露天矿矿用自卸车燃油消耗费用占总成本最高可达1/3,因此燃油消耗分析对矿山降低成本、节能减排以及运输系统的智能化极其重要。但是矿用自卸车燃油消耗估算模型及监测手段均存在精度不高、实用性不强的缺点,进而导致自卸车燃油消耗规律不清、考核指标不准等问题。以某露天矿220 t矿用电动轮自卸车为研究对象,对自卸车驱动力与行驶阻力进行平衡分析,轮边驱动力可简化为滚动阻力、坡度阻力、加速阻力之和;对自卸车发动机功率进行平衡分析,发动机的功率主要分配为滚动阻力功率、坡度阻力功率、加速度功率、非行驶功率和传动系统损失功率。其次,应用车轮—牵引系统—动力转换系统的后向建模,提出一种准确的电动轮自卸车燃油消耗率的估算模型,模拟不同工况条件下自卸车发动机的燃油消耗率,并从理论上归纳自卸车发动机燃油消耗率的多维特征参数为载重、速度、滚动阻力系数、坡度阻力系数和加速度。在此基础上,结合驱动/电制动性能曲线,量化载重、速度、滚动阻力系数、坡度阻力系数对矿用自卸车燃油消耗率、单耗的影响规律;最后,以该露天矿为实例,引入高精度、高可靠的容积式油耗传感器,验证该型矿用电动轮自卸车燃油消耗率估算模型的精度。结果表明:3条运输干线的矿用电动轮自卸车单耗预测误差分别为4.18%,0.96%,5.88%,验证不同工况条件下的模型精度,且满足现场单耗估算的精度要求,研究成果可应用于不同运输道路燃油消耗考核指标制定及成本预算方案编制,优化露天矿间断开采工艺或半连续开采工艺的燃油消耗量。

《汽车起重机燃油消耗量试验方法》国家标准解读

介绍《汽车起重机燃油消耗量试验方法》国家标准制定的背景,解读了标准的适用范围、主要内容,为汽车起重机行业各企业和检测机构更好地理解和执行标准要求,更好地贯彻和实施标准内容提供指导。

基于城市道路工况的汽车燃油消耗模型

应用车载油耗实时测试系统,在长春市不同路段、不同时段进行了实时油耗测试实验。根据实验结果分别建立了平峰期和高峰期的平均速度油耗模型、不同道路类型下的速度油耗模型以及不同速度、不同加速度下的瞬时油耗模型。通过其他道路实验对模型进行了验证,结果表明,这些模型能够较好地反映实际道路上车辆燃油消耗的变化情况,可以用来预测车辆在城市道路行驶时燃油消耗。

实际道路上的车辆尾气排放因子和燃油消耗的研究

选定在天津市有一定代表性的车辆———华利微型面包车和桑塔纳轿车,对其在天津市不同道路上的排放特性和油耗做了详细的研究,获得了实际的道路排放和燃油消耗数据.通过这些数据,求得试验车辆华利微型面包车和桑塔纳旅行式轿车在天津市市区实际的平均排放因子分别为HC:2.430g/km,2.090g/km;CO:16.291g/km,39.825g/km;NO:0.830g/km,1.963g/km,远远超出国家标准GB14761—1999(Euro1)规定的限值(CO<3.16g/km,HC+NOx<1.13g/km在ECE15工况测试循环下),CO排放因子高出5～13倍之多.市区道路燃油消耗百公里8.36～10.03kg(约11.37～13.6L)左右.此外,还揭示了车速、加速度等行驶特征参数对实际道路的排放因子和燃油消耗的影响关系.

基于碳平衡法的汽车燃油消耗量快速测量系统开发

根据碳平衡法测油耗的原理,建立了采用锥形流量计的碳平衡法汽油车油耗测量模型及测量系统;设计了用于稀释排气流量测量的锥形流量计和用于稀释排气成分(CO、CO2、HC)浓度测量的气体分析装置;采用变频器调节电动机的转速来实现排气流量稀释系数的自动调节;使用VB.net和虚拟仪器技术开发了相应的自动测试软件;进行了实车试验,与油耗仪实测结果进行了对比。试验结果表明,系统具有较高的精度及稳定性,对实现检测线上车辆耗油量的快速不解体测量有重要推动作用。

控制中国汽车交通燃油消耗和温室气体排放的技术选择与政策体系

中国的汽车交通面临着燃油短缺和温室气体排放上升的双重压力,本文从中国经济发展的背景和中国汽车平均燃油消耗量的国际差距入手,通过分析汽车行业的技术选择,建立了汽车交通的燃油消耗和温室气体排放的分析框架。分析后认为,要控制中国汽车交通的燃油消耗和温室气体排放,就要运用一系列技术手段和政策手段控制汽车保有量、降低汽车平均行驶里程、提高单车的燃油经济性水平和降低汽车排放水平。最后,对所提出的政策体系进行了分析和评价。