大功率履带越野车用液力变矩器循环工况构建

为解决液力变矩器的传统稳态试验工况同实车工况契合度不高、无法反应实车上运行状态的问题,提出了一种大功率履带越野车用液力变矩器循环工况。在某型履带车辆实车工况数据基础上,统计分析液力变矩器在实车运行中的工况特征,选取了12个统计特征参数和10个比例特征参数,利用主成分分析法对工况数据进行了降维处理,通过无监督学习中的K均值聚类算法完成了数据片段的聚类分析,使用动态规划方法整合闭锁工况,获取典型工况片段用于循环工况重构,利用汉宁窗对片段进行平滑连接。以循环工况与总体数据主要特征值平均误差、连接处转速差值总和及斜率差值总和为目标,借助模拟退火和多目标粒子群算法进行优化,构建基于实车数据、契合液力变矩器实车运行特征的循环工况。结果表明,最终所得工况由叶轮转速——时间和闭锁信号——时间组成,主要特征参数平均相对误差为2.92%,与实车数据的工况特征表现一致。本研究成果为设计液力变矩器的可靠性试验工况提供了一种新的思路和途径。

基于循环工况的电动汽车双电机驱动系统协同优化设计

双电机优化设计需要考虑双电机系统的耦合运行,在传统优化方法中多采用估计效率Map的方法得到双电机系统最优的转矩分配系数。然而在高效电机优化设计中无法忽视估计法带来的误差。此外不同工况下电机的控制策略也不同。为了提高双电机驱动系统全工况运行效率,本文基于两种循环工况,系统地提出了一种电动汽车双电机协同优化设计方法。首先通过参数匹配获得了初代电机参数,接着提出了基于半解析模型的电机效率Map计算方法。基于此方法研究了不同工况下双电机系统的最优转矩分配和控制策略。然后基于粒子群算法,考虑电机不同工况下的控制策略对双电机本体参数进行了全工况优化。最后搭建了半实物实验平台,仿真和实验结果表明,所提优化方法能够提高双电机驱动系统的运行效率。

基于工况协同的大功率柴油机循环性能优化

建立某型大功率柴油机的三维仿真模型并进行实验验证,基于验证模型的仿真结果对该型大功率柴油机循环工况的整体性能进行优化,在优化过程中提出“正向工况”和“协同工况”的概念和确定方法。结果表明,在仅对喷油角度进行调整的情况下,通过“正向工况”和“协同工况”间多工况的协同匹配,在保持循环比油耗基本不变时,循环NOx排放相比原机降低了6.43%;在保持循环NOx排放基本不变时,循环比油耗相比原机降低了1.53%,降幅达到3.18 g/(kW·h)。本研究提出的优化方法和过程对大功率柴油机循环工况或多工况整体性能的优化具有指导意义。

电动自行车运行循环工况的建立

本文介绍了建立电动自行车运行循环工况的作用和意义,分析了当前国内外相关测试方法现状,指出建立专用测试方法的必要性。通过对我国8个典型地区的电动自行车路况情况进行采集,获得大量反映中国电动自行车实际道路行驶特征的数据,据此形成了典型地区乃至全国的运行循环特征,并应用该结果开展了不同方法的续行里程比对,从而验证了相关参数的适宜性和方法的可行性。

基于液压挖掘机作业循环阶段的工况识别方法研究

作业循环阶段以及工况的自动识别是挖掘机节能技术的基础研究。当前识别方法多利用智能算法且借助大量外部传感器,占用过多计算资源、可靠性低、成本高,因而难以部署到现有挖掘机控制器。为了解决上述问题,提出一种基于动臂角度和回转压力的识别方法。首先根据挖掘机作业机理提取作业循环各阶段的划分特征,通过操作手柄电流和动臂角度信号实现特征识别。借助挖掘机工作装置角度传感器验证作业循环阶段划分结果,分段误差在0.3 s以内,准确率为83.3%。然后基于挖掘机不同工况在作业循环阶段的运行机理,由动臂角度信号实现搭台与平地的工况识别,准确率为90%;由回转马达压力信号实现装车与甩方的工况识别,准确率为83.3%,识别结果主要受到作业循环阶段划分准确率的影响。

带FLADE的ACE典型工况不同工作模式性能仿真分析

为实现典型工况模式选取方案,针对一种带FLADE(Fan on blade)的自适应循环发动机展开研究。基于各部件气动热力学原理在MATLAB/Simulink平台建立了该构型3外涵模式整机计算模型。在此模型基础上,通过减少迭代变量与残差变量的思路,分析了该构型在节流过程中两种工作模式不同典型工况下的性能。仿真结果表明:在地面工况条件下,3外涵模式与单+第三外涵模式相比在低转速下推力较高,而高转速下则相反,地面大功率状态起飞可以采用单+第三外涵模式;对推力需求不高的亚声速巡航工况,可在飞机爬升后开启MSV(Mode selection valve)使发动机以3外涵模式工作。

装载机循环工况功率流分布与功率分配规律

在装载机上安装传感器和远程发射装置,通过GPS将装载机工况数据传输到云计算中心。运用数据挖掘技术分析积累的海量循环工况数据:横向上,以时间轴为参考坐标系,分析每个工作循环内发动机功率流的分布规律;纵向上,以装载机各工况为单位,研究发动机输出的功率在行走系统、液压系统和附件系统的分配关系及耗散规律,分别从功率供给和功率需求两个角度分析了装载机功率在循环工况内的分配及其耗散规律。在遵循该规律的基础上,介绍了运用装载机功率流分布及功率分配规律匹配新型装载机的方法。最后,遵循装载机功率流分布和功率分配规律,按照复合传动无级变速系统的特性,匹配了一款无级变速装载机,发动机功率下降了26.8%。通过仿真分析表明:无级变速装载机在不影响动力性能的前提下,每个工作循环燃油消耗下降了25%左右。相关研究结论可以为各种新能源、新结构及新技术的装载机的匹配提供理论指导与数据支持。

自循环机匣处理对某型柴油机增压器压气机的稳定工况范围及性能影响研究

针对某型柴油机增压器压气机,基于整级全通道数值模拟和正交试验设计方法,研究了自循环机匣处理实现高亚声速压气机扩稳增效的潜力。结果表明:自循环机匣能够在提高设计点气动性能的前提下推迟失稳,但会牺牲堵塞流量。压气机的失稳和堵塞流量分别与叶片前缘及叶片扩压器中的堵塞程度相关。小流量侧自循环机匣通过抽吸叶轮叶顶附近低能流体,缓解堵塞,推迟失稳。但在大流量侧自循环机匣的喷射效应会增大扩压器进口攻角,加剧扩压器叶片流动分离,减小堵塞流量。抽吸效应与喷射效应强度均取决于抽吸槽的位置和宽度,压气机稳定性和堵塞流量与抽吸槽参数的变化基本呈负相关。自循环机匣对气动性能的影响包含两方面:在抽吸槽前,经回流槽流出的流体与主流的掺混及其产生的进口畸变将带来额外的效率和压比损失,适当减小回流槽角度可以降低该损失;在抽吸槽下游,得益于抽吸效应对叶顶流动状态的改善,压气机抽吸槽附近及下游高熵区减小,做功能力增强,气动损失大幅降低。在上述两方面共同影响下,压气机设计点气动性能最终得以提高。

车用动力电池循环寿命测试工况的研究与展望

循环寿命是动力电池的核心技术参数,循环测试工况是动力电池寿命测试的核心内容。为进一步完善动力电池循环测试工况,文章首先分析了中国乘用车行驶工况(CLTC-P)、新欧洲驾驶循环(NEDC)等国内、海外标准及学术界车辆行驶工况,介绍了理论计算和实车测试两种车辆行驶工况向动力电池工况转化的方法,梳理了国内外动力电池循环工况情况,并展望了未来动力电池循环工况完善方向。文章将对动力电池循环工况的完善提供参考。

欧盟法规中电动摩托车续驶里程测试驾驶循环工况研究

电动摩托车出口欧盟地区需要按照相关的法规进行续驶里程项目测试。通过对欧盟(EU)134/2014等法规的研究,阐述了不同类别电动摩托车在进行续驶里程测试时需要遵循的驾驶循环工况,为国内电动摩托车生产企业,在产品设计开发和检测工作中提供一些技术参考。

循环工况下电动汽车减速器齿轮疲劳寿命研究

中国电动汽车产销量世界第一,但在电动汽车传动系统设计上,尤其是寿命预估方面还未形成完整的预测方法,亟待深入研究。齿轮作为传动系统的主要零件之一,其疲劳失效占据了传动系统的60%,因此预测齿轮的疲劳寿命具有重要意义。本文通过永磁同步电机动态仿真模型,得到循环工况下电磁转矩的动态载荷时间历程,通过计算得到齿轮接触应力谱,利用旋转雨流进行循环计数,最后采用有限元法预测了减速器齿轮的疲劳寿命。

进气节流优化对柴油机低负荷循环工况下NO_(x)排放的影响研究

为研究柴油机进气节流对发动机低负荷工况排放的影响,选取某满足国家第六阶段污染物排放标准的6.234 L柴油机,在发动机台架上开展了美国加州低负荷循环(LLC)工况排放试验,并通过低负荷工况下进气节流的方式对发动机控制器(ECU)进行了标定优化,对比分析了优化方案对LLC工况下的排气温度、氮氧化物(NO_(x))排放量和油耗的影响。结果表明:进气节流能够有效提升低负荷工况下发动机排气温度,对LLC工况下的NO_(x)排放具有明显的改善作用。

北京城市公交客车循环工况开发

详细地论述了城市客车循环工况开发的程序和测试方法,并通过自行设计的测试仪器和数据采集系统,完成了北京城市客车循环工况的测量。详细分析了北京公交客车的实际运行特点,得出了北京城市客车的平均车速、运行时间、停车时间、加减速度以及客流量服从正态分布。同时,分析了变速器挡位分布。基于城市工况的特征,提出了一种多条线路循环工况的合成方法。结果表明,所开发的北京城市循环工况能够反映北京城市公交客车的实际运行状况,具有实用价值。

基于循环工况的电动汽车传动系参数正交优化设计

以电动汽车传动系参数优化设计为目标,在电动汽车整车设计指标基础上建立电动汽车整车仿真模型,以ECE城市循环工况为基础,提出一种基于循环工况的电动汽车传动系速比正交优化设计策略。基于电动汽车整车动力性和经济性同步提升的目标,定义循环工况下电动汽车整车性能综合指标系数,利用提出的正交优化设计策略对车辆传动系速比进行优化设计。依据选定方案对ECE城市循环工况下整车及电机动态特性进行了仿真分析,仿真结果表明:利用本文提出的基于循环工况的电动汽车传动系参数正交优化设计策略能很好地满足ECE工况特性要求,这对提高电动汽车动力性能、增大续驶里程等都具有十分重要的意义。

磷酸铁锂动力电池工况循环性能研究

重点研究了不同温度、不同功率等级的工况循环条件下,磷酸铁锂动力电池容量、内阻等的变化规律,期望对建立合理的循环寿命评价测试方法有所帮助。研究结果显示:25℃、100%功率等级条件下,循环72815次,即满足相应车型行驶8.0×104km,电池容量衰减了5.6%,直流内阻增加9.6%。工况循环过程中电池正、负极嵌入–脱嵌能力均有不同程度衰减,但负极衰减更大,其SEI膜(固体电解质相界面膜)阻抗、电荷转移阻抗有显著增加。

城市公交车发动机循环工况的试验研究与建立

通过公交车市区道路试验,在获取大量反映公交车市区行驶特性数据的基础上,利用多元统计理论确定了城市公交车行驶工况的解析方法,建立了能够反映城市公交车实际行驶特征的城市公交车行驶循环工况,并对建立的公交车行驶循环工况的有效性进行了试验和理论验证。通过建立试验公交车的整车性能仿真模型,将公交车运行驶工况转化为发动机循环工况。研究表明:GB/T12545.2-2001中规定的用于评价公交车燃油经济性的四工况与循环建立的公交车行驶工况具有较大差别。

柴油机工况对中温有机朗肯循环性能影响的模拟

根据某重型车用柴油机的试验数据,选用两种不同的排气状态作为设计点,分别设计了两套中温有机朗肯循环余热回收系统.通过理论计算,对比了两套系统的工质蒸发率、各节点温度、系统效率及输出功率等参数随排气温度变化的规律,并主要针对第2套设计方案系统研究了排气流量、排气温度等参数对中温朗肯循环系统效率的影响.结果表明:选择中高工况而不选择标定点时的排气温度作为设计点进行系统设计可以拓宽系统适用范围,更好地顾及柴油机中低工况;不同排气温度下,适用于中温朗肯循环系统的排气流量范围不同,排气温度越高,该范围越广;通过合理选择设计点及优化设计换热器,可以使有机朗肯循环余热回收系统在柴油机中高工况时的效率保持在10%以上,最高可达15%,余热回收效果明显.

基于循环工况的纯电动汽车驱动电机参数优化

通过对新欧洲循环工况(New European Driving Cycle,NEDC)的分析,指出了传统方法匹配的电动汽车驱动电机高效区未得到充分利用的问题。提出了基于循环工况的驱动电机参数优化方法,推导了当电机额定参数改变时,新电机效率Map的计算过程。优化结果显示NEDC工况下驱动电机工作点与电机高效区的匹配情况有所改善,电动汽车的续驶里程提高了8.9 km,同时整车动力性也得到了提高,表明基于循环工况的驱动电机优化方法对于提高电动汽车续驶里程是有效的。

基于多循环工况的混合动力汽车参数优化研究

针对基于单一循环工况的混合动力汽车参数优化存在优化后的参数可能不适用于其它循环工况和整车的燃油经济性未必能达到最优的问题,本文提出了基于多循环工况的混合动力汽车参数优化方法。以整车燃油消耗量最小化作为优化目标,以动力系统参数和控制策略相关参数为优化变量,建立基于遗传算法和Matlab/Similink模块的优化模型,分别进行基于单一循环工况和基于多循环工况的混合动力汽车的优化。结果表明,与基于单一循环工况的优化相比,在保证车辆动力性的前提下,基于多循环工况的优化结果,不仅可适用于多种行驶工况,而且能进一步提高整车的燃油经济性。

补燃循环液体火箭发动机大范围工况调节方案研究

结合液氧/煤油补燃循环发动机的结构和工作特点,重点探讨了推力室燃料主路节流、涡轮分流以及变发生器混合比等推力调节方案在发动机上的应用,确定了在发生器燃料路设置流量调节器改变发生器混合比,实现发动机推力在50%～110%范围内调节的方案,分析了推力调节速率对发动机工作过程的影响及主要组件的适应性。