涡轮增压氢气机工作过程的特征和变化

从增压氢发动机的数学模型出发,对其工作过程进行了模拟,进而对运行性能进行了计算和预测。根据氢发动机的燃烧与热负荷工况确定了增压参数,由插值和叠代试算得到了增压器与氢发动机的运转工况。研究表明,适当选取发动机的压缩比和点火提前角可提高氢发动机的工作效率、降低燃烧消耗。混合气成分的变化与增压压力,排气温度有一定关系。     

增压柴油机瞬态工况性能仿真及优化探讨

增压柴油机是当前社会中一种重要的动力机械,其在瞬态工况下,会造成较为特殊的燃烧与排放问题。基于此,在相关领域中,投入了大量的资金对柴油机瞬态工况进行研究,但仍然面临着试验周期长、试验难度大等问题。因此,本文对增压柴油机瞬态工况进行了仿真,并且对发动机的性能进行了检测,以及增压柴油机瞬态工况性能的优化进行了探讨。     

活塞航空发动机复合增压技术仿真分析

为研究复合增压条件下活塞航空发动机高空性能,建立某型活塞航空发动机复合增压GT-POWER仿真模型并验证模型的准确性,对不同增压条件下的发动机高空特性进行分析。仅在一级涡轮增压条件下,发动机在5 000 m高空时,和地面工况相比,压力峰值降低26%且后燃现象严重,同时缸内温度上升,发动机热负荷显著增加,发动机功率下降。在复合增压条件下,高空时缸内压力得到恢复,缸内温度趋于地面工况,发动机功率得到恢复。该发动机搭载某轻型飞机进行高空试飞后,在7 600 m高空功率仍可保持80%的功率,验证复合增压技术满足高空飞行的需求。     

电控稀燃CNG发动机标定试验研究

文章对某型号柴油机进行了CNG发动机系统改进设计,其主要包括控制系统EMS、燃烧系统、高能点火系统、燃料供应系统等。同时对稀薄燃烧、增压中冷发动机做了ECU I/O标定、怠速标定、冷启动标定、对电控系统进行全工况内点火提前角的标定、内空燃比的标定、发动机增压压力标定。最后对标定的发动机进行性能试验。试验结果表明：动力性、经济性和排放性指标均达到设计要求。     

汽油混氢内燃机稀燃性能的仿真研究

在进气混氢体积分数为0、1%、3%和6%的条件下进行了汽油混氢发动机在低速、低负荷以及稀燃时的内燃机台架试验.根据试验得到的不同工况下发动机的缸压、进气流量及平均有效压力等数据对基于AVL Boost软件所建立的汽油混氢内燃机仿真模型进行了标定.利用该模型对相同进气压力、不同混氢体积分数和不同过量空气系数的条件下汽油混氢内燃机的稀燃性能进行了仿真.结果表明,混氢对稀燃时发动机低速、低负荷工况的燃烧过程改善效果较为明显,随着混氢体积分数的增加,稀燃时发动机指示热效率和做功能力均有所提高.相同混氢体积分数下,随着过量空气系数的增大,缸压峰值降低,缸压峰值所对应曲轴转角位置推迟.稀燃时,混氢后发动机火焰发展期和传播期明显缩短,缸压峰值升高且缸压峰值所对应的曲轴转角也有所提前.     

机油冷却器及其冷却管路的设计

增压发动机由于其性能高、热负荷大,必需安装机油冷却器,保证发动机在任何工况下工作时,机油保持一定的温度,使其在各运动机件表面形成油膜,实现液体摩擦,从而减小摩擦阻力,增强发动机的可靠性和耐久性.本文介绍了一款增压发动机开发过程中运用CAE模拟及台架试验手段进行机油冷却器及其冷却管路的设计.     

废气旁通阀执行机构对增压汽油机瞬态响应的影响

为研究废气旁通阀执行机构对增压汽油机瞬态响应的影响,提高涡轮增压发动机的瞬态响应性能,针对一台带废气旁通阀的涡轮增压汽油机,使用发动机一维仿真软件对其稳态及瞬态工况进行仿真分析,并在发动机台架上进行稳态及瞬态试验。试验结果表明:弹簧刚度适当增加可缩短发动机的响应时间并增大扭矩;弹簧预紧力的增大延长了发动机的响应时间,但提高了发动机扭矩;适中的系统阻尼有利于发动机在瞬态过程中的快速稳定;在原机基础上,采取弹簧刚度为2.6k、弹簧预紧力为1.2F0,且系统阻尼不变的优化方案时,在1500、3500、5000r/min 3个转速下,发动机瞬态响应时间分别缩短22.4%、47.1%及50%。     

涡轮增压器与车用汽油机的特性配合及其计算

本文在解放牌CA—10B汽车发动机与3GJ型涡轮增压器配合试验的基础上,对车用汽油机增压配套技术作了研究;论述和改进了车用汽油机和涡轮增压器配合特性的计算方法,并进行了实例计算,计算结果与试验结果相吻合。在完成该计算方法的过程中,着重讨论了增压后空气流量的计算,非设计工况下径流式涡轮效率的计算,废气阀打开后增压参数的计算等问题。     

增压柴油机余热利用涡轮发电系统研究

设计了涡轮发电系统,采用涡轮发电系统与废气涡轮增压器并联联合工作。首先基于GT-POWER软件搭建增压柴油机仿真模型,对仿真模型在各工况点下进行废气能量计算,验证发动机余热利用的潜力;然后增加动力涡轮模型,对比前后模型的废气能量。仿真结果表明,加动力涡轮能量回收系统后,发动机废气总能减少了6.44%,联式涡轮发电系统提高了增压柴油机的燃烧效果和排放水平。     

混氢汽油机的燃烧及排放特性试验

针对汽油机热效率低、排放高的问题,通过进气混氢降低汽油机的能耗和排放.在一台4缸汽油机上安装一套电控多点顺序气道氢气喷射系统,可实现汽油和氢气在进气道的现场混合.在发动机转速为1 500 r/min及理论当量比条件下,选择混氢体积分数为1%、1.5%、2%、3%的4种不同进气,对混氢汽油机的燃烧与排放特性进行了试验研究.试验结果表明:在混氢体积分数为3%的工况下,与原机相比,发动机制动热效率平均提高了3.23%,缸压峰值的循环变动平均减少了3.18%.随着进气中氢气体积分数的增加,发动机着火滞燃期和燃烧持续期缩短,燃烧峰值压力增加,CO_2与HC排放明显降低,但NO_x与CO排放有所增加.混氢对改善发动机性能效果显著.     

火花点火发动机运行参数对其循环变动的影响——建模和仿真

基于循环间变动的排气温度建立了一个发动机循环变动模型. 在这个模型中,第n个循环的排气温度作为模型的输入,通过定压进气过程、绝热压缩过程、定容燃烧过程、绝热膨胀过程、定容放热过程和定压排气过程来近似汽缸内的热力学过程,最后得出第n+1个循环的排气温度. 由于把发动机运行参数,如转速、点火角、计量比、进气压力和进气温度等加入该模型,可定量地估计这些参数对发动机循环变动的影响. 因为循环间排气温度的波动反映了循环变动程度,对排气温度影响最敏感的参数最可能被用于循环变动控制. 模型仿真结果表明,对于接近化学计量比的混合气,循环变动不明显,对于稀薄混合气,在部分负荷和较大点火角的情况下,循环变动以混沌或分岔的形式出现.     

Evaluation and Control of Cyclic Variation in Spark Ignited Engines by a Thermodynamic Model

An evaluation method of engine cyclic variation is proposed based on fuzzy mathematics concept. The degree of engine cyclic variation is divided into 4 levels: stable, slight variation, moderate variation and serious variation based on the statistic standard deviation of residual gas temperatures within the specified simulation cycles and the function of cyclic variation is also inducted for the cyclic variation control. Because the degree of engine cyclic variation can be estimated qualitatively, the effective control means can be applied to appease the undesired cyclic variation. Simulation result shows that for a very serious cyclic variation through the proper adjustment of the spark angle and the cyclic variation will disappear.     

Evaluation and Control of Cyclic Variation in Spark Ignited Engines by a Thermodynic Model

An evaluation method of engine cyclic variation is proposed based on fuzzy mathematics concept. The degree of engine cyclic variation is divided into 4 levels: stable, slight variation, moderate variation and serious variation based on the statistic standard deviation of residual gas temperatures within the specified simulation cycles and the function of cyclic variation is also inducted for the cyclic variation control. Because the degree of engine cyclic variation can be estimated qualitatively, the effective control means can be applied to appease the undesired cyclic variation. Simulation result shows that for a very serious cyclic variation through the proper adjustment of the spark angle and the cyclic variation will disappear.     

双燃料发动机气缸压力变动研究

为了准确测量发动机气缸压力、分析燃烧过程,开发了一套可同时测量多缸汽油机各缸示功图的高速数据采集系统,最多同时采集16路信号,最大采样频率1MHz.应用本数据采集系统对化油器发动机改造的双燃料发动机进行了测试.每个气缸测量了至少50循环的压力数据,用倒拖最大压力的平均值为评价标准比较了各缸的进气量差异.同时,分别连续测量了各个气缸燃烧汽油和CNG时的燃烧压力.最后,用最大燃烧压力的平均值和变动系数比较了各缸的燃烧变动.实验结果表明,实验用发动机的各缸进气和燃烧状况存在明显差异,而燃用CNG时最大燃烧压力的变动系数小于燃用汽油时的数据.     

Experimental investigation of effects of bio-additives on fuel economy of the gasoline engine

The matter extracted from palm oil was considered as gasoline additive. The effect of various percentages (0.2%, 0.4% and 0.6%) of the bio-additives on fuel economy of SI engine respectively running on prime gasoline, gasoline with known components, ethanol gasoline, and methanol gasoline under typical urban operation condition 2000 r/min was investigated. The results showed that the bio-additives can remarkably improve the fuel economy of SI engine while operating on all kinds of fuel. The optimal ratio of bio-additive to gasoline depends on the fuel used and on the different engine operating conditions. Besides, the experiments of constant volume combustion bomb, analysis of in cylinder processes, the synchrotron radiation and high-temperature friction were conducted to probe into the mechanism of the bio-additive impact on fuel economy. It indicated that the bio-additives can increase the maximum cylinder combustion pressure, improve exhaust emissions and largely reduce the frication coefficient. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50376045)     

缸内燃油喷射发动机碳烟生成机理特征分析

为精确计算压燃式缸内燃油喷射发动机中的碳烟生成,提出了新的计算模型. 不同的燃烧室区域应用不同的计算模型,当区域温度T<1 500 K,只计算气体状态下生成的碳烟前驱物PAHs;当区域温度T≥1 500 K,碳烟前驱物PAHs和源项均进行计算。计算前驱物PAHs利用修改的F-M模型,碳烟源项的生成包括碳烟的起始、生长、氧化以及聚合。同时认为温度和过量空气系数是影响碳烟生成的最主要因素,即在温度T>1 500 K,过量空气系数Ф<0.6才能产生碳烟. 新的计算模型移植在KIVA-3V源代码中,计算了直喷式发动机在不同喷射时间、不同轨压下的碳烟瞬态值,并用试验验证了该模型. 给计算直喷式柴油机生成的碳烟提供了新的方法.     

三效催化转化器效能影响因素的研究

过量空气系数、温度、油品质量是影响三效催化转化器（TWC）效能的三大关键因素。论述了过量空气系数对发动机的性能、排汽污染物浓度和TWC效能的影响,温度在提高TWC效能中的作用以及油品质量对TWC的转化效率和寿命的影响。指出,要保证TWC有较高的效能,必须使发动机在各种运行工况下所供给的混合气的过量空气系数在1附近,必须改善TWC在发动机冷起动时的性能,必须使用无铅汽油。并提出了满足以上条件的措施和建议。     

有限元法计算内燃机燃烧室壁面周期性瞬时温度波动

介绍了用有限元法计算内燃机燃烧室壁面周期性温度波动的原理及程序设计。并用此程序采用一维传热模型对２８５ＱＢ油冷柴油机缸盖燃烧室壁面周期性温度波进行了计算，计算结果符合规律，用该方法可以按二维、三维传热模型计算内燃机燃烧室壁面周期性温度波动。     

目的地选择服务系统中的智能逻辑推理

针对当前目的地选择服务系统机械片面的处理用户的查询请求，提出了采用回答集(ASP)逻辑推理的方式，综合运用旅游常知，情景信息和用户信息来处理用户的查询请求，使得查询结果在精度上有了很大的提高。并对现有的一个ASP推理引擎进行了改进，使其能实现非确定性推理，从而能在目的地选择服务系统中应用。     

面条评价方法的研究

对4个系列的面条进行了流变学指标测定,研究了面条宽度、厚度和截面积对其影响.结果表明,在面条宽度变异系数较大、厚度变异系数相对较小的情况下,剪切应力、拉断应力和弹性,可用于面条质构品质的评价;在宽度变异系数较小的情况下,剪切应力、拉断力、弹性、粘结性和回复性可用于面条质构品质的评价;在宽度、厚度和截面积变异系数分别为3.378、6.937、7.651时,质构仪参数均可作为面条客观评价的指标.