基于径向基函数神经网络的内燃机气缸压力识别

提出了一种新的利用内燃机缸盖振动信号识别气缸压力的径向基函数 (radial basis function,RBF)神经网络方法。首先 ,给出了该方法的实现原理与步骤 ,并根据内燃机的工作特性 ,对径向基函数神经网络的参数进行了有效的设置 ,建立了完整的内燃机缸盖振动信号与气缸压力之间的非线性映射关系 ;然后 ,对试验数据进行了处理。结果表明 ,这种方法不仅在压力波形而且在特征点的数值上都具有较高的识别精度并有较强的鲁棒性。最后 ,对有关问题进行了讨论。

内燃机进气过程多维数值模拟的研究

概述了内燃机进气过程多维数值模拟的国内外研究现状,指出了初始计算网格的生成和活塞、气门运动边界处理等进气过程瞬态多维数值模拟的关键技术。

用相干函数分析内燃机曲轴纵向振动产生的机理

采用信号处理技术中的相干函数来分析高速柴油机曲轴纵向振动产生的机理。通过对一台四缸柴油机曲轴自由端扭转/弯曲/纵向振动加速度信号进行相干分析,结果表明:曲轴的纵向振动是由弯曲振动和扭转振动的共同作用所产生。在高转速大负荷下,弯曲纵向耦合是纵向振动的主导因素,扭转耦合的纵向振动相对较小;垂直方向的弯曲纵向耦合比水平方向的弯曲耦合振动剧烈;在低转速下扭转耦合的纵向振动也比较强;扭转纵向振动为二倍频振动,弯曲耦合的纵振为同频振动。

内燃机电喷系统空燃比控制中控制算法的研究

论述了目前国外对汽油机电控燃油喷射系统的研究现状及发展趋势。通过对汽油机喷射系统以及自适应控制、滑模控制和神经网络等控制技术应用于汽油机电喷系统的现状分析，说明现代控制理论应用于汽油机电控喷射系统中的研究价值。

内燃机瞬态排放测试技术发展现况浅析

车用内燃机尾气排放是主要的大气污染源之一。在城市中各种车辆的工况变化频繁,加速、怠速等是比较典型工况,而瞬态过程的排放与稳态过程又有较大差距。欧Ⅲ排放法规也已对此作出了规定。本文简要介绍了瞬态工况排放测量的发展现状。同时提出了现有条件下我国研究瞬态排放的一些测试方面设想。

基于LabVIEW的内燃机数据采集与分析的研究

介绍了基于LabVIEW平台上的内燃机数据采集系统的开发与研究,并介绍了对数据进行滤波处理的结果。经过滤波后,高频干扰信号基本被滤去,信号图形能清晰地表达示功图的情况。

高速电磁阀驱动电路设计及试验分析

分析了3种电磁阀驱动方式的特点,并基于HEUI喷油器对PWM控制方式进行了试验和分析。试验表明,提高线圈电压有助于实现电磁阀快速开启,开启脉冲和PWM占空比决定了不同阶段电流的大小,三者的有机调节,可以实现理想的电流波形。试验结果为整机的柔性控制提供了可靠依据。

柴油机燃用柴油醇的性能与排放特性的研究

研究了两种15%柴油醇在柴油机上的性能与排放特性。在ZS1100柴油机上,使用两种15%的柴油醇(加与不加十六烷值改进剂),在保持发动机动力性不变的条件下,测试了发动机在主要工况下的油耗、排气温度、烟度和一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、总碳氢(THC)等有害气体排放物,且与原机进行了比较。分析结果发现:在柴油中加入一定比例的乙醇,发动机的比油耗增加,但有效热效率可以提高1%～2%;发动机的烟度在各种工况下都能够显著降低;CO在低负荷下增加,在高负荷下减少;而NOx在低负荷下降低,却在大负荷下增加;THC在各种工况下都增加。在柴油醇中加入十六烷值改进剂后,发动机的经济性和热效率没有明显变化,但是CO和NOx在各种工况下都低于不加十六烷值的混合燃料,THC却进一步升高。

柴油机燃用乙醇柴油燃料的燃烧与排放特性

对燃用多种比例乙醇柴油的柴油机燃烧与排放特性进行了试验研究。测试了 5 %～ 2 5 %乙醇柴油燃料以及柴油和乙醇的基本物理性质 ,在ZS1 1 0 0柴油机上对各种比例的乙醇柴油测试了发动机在主要工况下的性能与排放特性 ,并用光学可视化方法研究了柴油、1 5 %乙醇柴油、1 5 %乙醇柴油加十六烷值改进剂的燃烧过程。

车用天然气发动机技术及其应用

在我国 ,天然气汽车已被很多大城市作为治理城市大气污染的重要措施。我国正在实施的“西气东输”工程将大大促进天然气管道沿线各大中城市广泛使用天然气汽车。天然气发动机技术是决定天然气汽车性能的核心因素 ,对于不同要求的排放法规可以采用相应的发动机技术。文章着重分析国内外天然气发动机的不同燃料供给系统的技术特点、发动机性能特点及其技术发展状况。并分别对火花点火天然气发动机 ,包括汽油—天然气两用燃料发动机和单燃料天然气发动机 ,以及压燃天然气发动机 ,包括常规双燃料天然气发动机和微引燃天然气发动机的控制系统和发动机工作性能进行了详细说明。最后 ,文章还简要介绍了高压缸内直喷技术和发动机排气催化净化技术等天然气汽车新技术。

车用增压二甲醚发动机燃烧和排放特性的试验研究

在一台D6114ZLQB柴油机上进行了燃用二甲醚(DME)的燃烧和排放特性的试验研究。研究结果表明:二甲醚发动机的外特性转矩特别是低速转矩比柴油机高;二甲醚喷油延迟角比柴油大,最高爆发压力、最大压力升高率、燃烧噪声比柴油低;二甲醚扩散燃烧速率比柴油快,燃烧持续期比柴油短。和柴油机相比,二甲醚发动机的NOx排放显著下降,其欧洲稳态测试循环(ESC)的NOx排放比原柴油机降低41.600/;二甲醚发动机在全工况范围内碳烟排放为零。

GD-1高压共轨式电控柴油机的怠速控制策略研究

基于 GD- 1高压共轨式燃油喷射系统 ,根据车辆和柴油机的运行特性设计了开环和闭环控制策略来改善怠速性能 ,同时一些新的调节方法如主动阻尼控制器、各缸平衡控制以及预喷射等也得到了研究和应用。试验结果表明 ,以上怠速控制策略的应用降低了车用柴油机的低怠速稳定转速和转速波动 ,改善了怠速过渡特性 ,提高了车用柴油机的怠速性能。

乙醇-柴油混合燃料的理化特性研究

对乙醇 柴油燃料直接影响发动机性能和燃料的使用、存储和运输的几种基本物理化学性质进行了研究。通过对不同比例(乙醇含量分别0.2%、0.5%、1%、2%、5%、10%、15%、20%、25%、75%)的混合燃料的密度、粘度、闪点、表面张力、十六烷值、稳定性和磨损性等理化性质的测试和研究,总结出了乙醇含量对混合燃料物性参数的影响规律,归纳出各种参数随温度变化的规律。以密度为特征参数,拟合出混合燃料粘度、表面张力随密度变化的关系,得到了具有较高精度的乙醇 柴油混合燃料的理化特性经验关系式。

压缩比和CO_2对二甲醚燃料均质压燃燃烧的影响

在一台2-135柴油机上实现了纯二甲醚(DME)的均质充量压燃(HCCI)的燃烧方式.为了扩展发动机适用工况,控制HCCI着火,进一步通过调节试验发动机压缩比以及在优化的压缩比下在进气道中加入气体CO2的方法来改进和控制HCCI的燃烧.试验结果表明,DME的HCCI燃烧模式不但可以实现无烟燃烧,还可以有效控制发动机NOx排放,使其接近于零排放.在试验负荷范围内,CO排放随负荷增加而降低;HC的排放随负荷增加而减少.对DME的HCCI燃烧机理等进行研究表明,由于纯DME十六烷值高导致着火较早(上止点前28°左右),该发动机只能在中低负荷较小范围内运行.改进的燃烧方法可以有效地控制HCCI燃烧,拓展HCCI发动机运转范围.

LPG点燃式发动机冷起动首循环进气富氧试验研究

基于循环控制,详细研究了LPG点燃式发动机冷起动首循环进气富氧的燃烧及排放特性。试验在一台电控LPG进气喷射单缸风冷四冲程125 mL发动机上进行,采用膜式富氧方法实现富氧进气燃烧。研究表明:当过量空气系数大于0．7时,富氧进气燃烧缸压峰值与空气相比增加不显著,此后随混合气加浓,富氧进气燃烧缸压峰值开始明显大于常规空气进气燃烧;过量空气系数在0．4～0．876时,富氧进气燃烧与常规空气进气燃烧相比,HC排放没有较大降低,在此范围之外,富氧显著降低HC排放;过量空气系数在0．4～0．7,富氧与空气相比CO显著降低;富氧进气燃烧,使得首循环NO排放大幅增加;计算放热率发现,富氧燃烧速度比常规空气进气燃烧更快,放热更集中。

DME均质充量压燃着火过程的数值模拟研究

以新型发动机代用燃料二甲醚(DME)为例,采用最新研究的DME化学动力学反应机理(DME氧化机理包括336个基元反应,涉及78种组分),利用美国SANDIA国家实验室开发的CHEMKIN Ⅲ软件,进行了DME均质充量压燃着火过程的数值模拟,并从理论上讨论分析了压缩比、进气温度、进气压力、燃空当量比、发动机转速对燃料着火时刻的影响。研究结果表明:DME的HCCI燃烧过程有明显的两阶段,压缩比、进气温度、进气压力、燃空当量比和发动机转速等参数的改变都会导致DME压燃着火过程的显著变化。

乙醇—正庚烷燃料均质压缩过程着火与燃烧特性的研究

详细研究了乙醇正庚烷混合燃料实现均质充量压缩过程的自燃着火特性和燃烧特性。在单缸HCCI发动机上,开展了正庚烷、10%～50%乙醇正庚烷燃料在1800r/min下不同负荷时的试验研究。研究表明,在正庚烷中加入30%～40%比例的乙醇,HCCI运行的平均指示压力可以从0．34MPa拓展到0．52MPa,大负荷下的指示热效率达到50%,但低负荷热效率显著降低。由于乙醇较高的辛烷值,随燃料中乙醇比例的增加,低温反应明显推迟,发生低温反应的起始温度相应升高,峰值放热率降低,并且当乙醇比例达到50%以后,观察不到明显的低温反应。由此导致高温着火时刻推迟,燃烧持续时间延长。正庚烷、10%～30%乙醇正庚烷的HC较低,但是乙醇比例达到40%后,HC显著升高。CO排放在平均指示压力0．15～0．25 MPa最高,负荷增加后得到改善。在供给相同的循环热量条件下,随乙醇比例增加,最大燃烧压力以及对应时刻、着火时刻都呈现明显的变动。

一种共轨式电控柴油机的燃油喷射系统

研究开发了一种共轨式柴油机的电喷系统 ,设计了系统的硬件和软件并在油泵试验台上对系统进行了性能试验。由试验可知 :( 1)电控喷油器的响应速度快 ,完成一次喷油的最短时间为 0 .9ms;( 2 )喷油正时及喷油量随工况的变化关系控制灵活 ,调节范围大 ,喷油量的喷油持续角可控范围为 4°～ 50°油泵轴转角 ,喷油正时的可控范围可达± 3 0°油泵轴转角 ;( 3 )系统整体的控制精度高 ,喷油正时及喷油脉宽的理论控制误差均小于 0 .0 9°油泵轴转角 ;( 4)系统的喷射压力可在 0 MPa～ 4 5MPa之间连续调节 ,误差小于 5%。

LPG与汽油燃料微粒排放的时效特性研究

介绍了应用液化石油气(LPG)和汽油燃料时,微粒排放时效特性的对比研究。试验在一台四冲程、水冷125mL、点燃式单缸电喷发动机上进行。试验结果表明:对于两种燃料,随着沉降时间的增加,微粒排放的粒数不但大幅度下降,其粒度分布规律也发生了明显的变化;LPG和汽油燃料排出的小粒径部分微粒在空气中存在时间短,在排出后15min左右即可大部分挥发或凝聚形成大粒径粒子,而挥发消失的颗粒物比率LPG大于汽油;80%以上的大粒径部分(≥0 237um)粒子是在沉降过程中形成的;在测试条件下,汽油燃料微粒排放的大粒径部分粒子比LPG燃料容易沉降或挥发,随着沉降时间的延长,LPG与汽油微粒排放物的粒度分布特性趋于同一水平。

气液两相流流型影响喷嘴喷雾形态及液滴粒径分布

为了获得气泡雾化喷嘴内不同气液两相流流型对喷雾形态及液滴粒径分布的影响规律,该文建立了气泡雾化喷雾可视化试验系统,采用试验方法获得喷嘴内气液两相流流型及宏观喷雾形态;该文建立了喷嘴内和喷雾场中气液流动模型。研究结果表明,泡状流时喷孔出口含气率呈周期振荡衰减且含气率较低,搅拌流时喷孔出口截面含气率脉动幅度及其变化较小且含气率较高(较泡状流高1倍);搅拌流时喷雾形态脉动不明显,喷雾半锥角分布比较集中,而泡状流时正好相反,搅拌流时喷雾半锥角在8°~14°范围内的占比超过70%,而泡状流不到40%。搅拌流时喷孔出口附近液滴粒径分布更加集中且随轴向距离增加分布范围变化更大,液滴平均粒径比泡状流小4%左右;在喷孔出口附近,搅拌流时液滴粒径标准差明显小于泡状流时液滴粒径标准差,较泡状流小30%以上;不同气液两相流流型时液滴粒径分布的差异随轴向距离的增加而减小。研究结果可为气泡雾化喷射技术的发展以及不同领域喷嘴内流型的合理选择提供一定的理论和试验依据。