天然气火花点火发动机循环变动的分析方法

通过单点电喷天然气发动机上的实验研究,分析了利用实测缸内压力和放热率曲线来分析研究点火发动机循环变动的各种方法,并阐述了各种方法的适用性以及不同表征循环变动的参数之间的关系.分析的结果指出:正常燃烧循环峰值压力(pmax)与其出现转角(ψpmax)有良好得对应关系,混合气较浓时工况时pmax或ψpmax的变动率比稀混合气时小;而平均指示压力(IMEP)与pmax的关系却不明显,因此当以发动机的动力性为主要研究对象时,不宜采用pmax作为循环变动的分析参数.为了综合考虑整个循环压力变动的特征,提出了对每个曲轴转角处压力变动都进行分析的方法,另外为了分析燃烧等容度变动,还提出了放热率型心位置变动率的概念,并指出放热率型心靠近上止点有利于提高IMEP.     

天然气缸内直喷发动机燃烧循环变动特性研究

开展了天然气高压缸内直喷发动机的燃烧循环变动特性研究。研究结果表明,小当量比工况下(<0.4),会出现失火循环和部分燃烧循环,平均指示压力pmi值低,pmi的循环变动系数大,大当量比工况下pmi的循环变动系数小。最高气缸压力高的循环燃烧速率快、燃烧过程的等容度好。最高气缸压力与其对应的曲轴转角之间、最高气缸压力升高率与其对应的曲轴转角之间、最高气缸压力和pmi之间都存在着一定关系。最高气缸压力与火焰发展期、快速燃烧期也存在很好的对应关系。高的最高气缸压力对应着短的火焰发展期和短的快速燃烧期。循环的累积放热量越大则pmi越大,pmi的大小与累积放热量的大小存在对应关系。     

电喷汽油机燃用丁醇-汽油混合燃料的循环变动特性

对某电控进气道多点喷射汽油机分别燃用国Ⅳ汽油、纯丁醇,以及丁醇体积比分别为10%、15%、20%、50%、85%的汽油-丁醇混合燃料的循环变动特性进行了试验研究,试验中未对发动机进行任何改动。研究结果表明:与汽油的燃料特性相比,随着丁醇-汽油混合燃料中丁醇含量的升高,汽油机燃用丁醇-汽油混合燃料的缸内压力峰值及其对应曲轴转角的循环变动率、压力升高率峰值循环变动率及放热率峰值及其对应曲轴转角的循环变动率增大。     

柴油/天然气双燃料发动机循环变动的试验研究

本文通过对一台进气歧管处喷射天然气的柴油引燃发动机缸内最大燃烧压力的试验研究,获得了不同循环进气量下双燃料发动机的最大燃烧压力循环变动率的变化情况,同时与纯柴油模式下的最大燃烧压力循环变动率进行了比较,分析了双燃料发动机最大燃烧循环变动产生的原因,对今后试验具有一定的指导性作用。     

发动机燃用天然气掺二氧化碳混合燃料的循环变动试验研究

在一台单缸火花点火发动机上开展了燃用不同组分配比的天然气掺二氧化碳混合气体燃烧循环变动的试验研究.研究结果表明:随着混合气中二氧化碳体积比的增加,燃烧稳定性下降,发动机循环中出现部分燃烧和失火等不正常燃烧现象.通过分析最高缸压和其对应曲轴转角的关系、平均指示压力与最高缸压对应曲轴转角的关系以及平均指示压力和最高缸压的关系等,考察了发动机快速燃烧循环与慢速燃烧循环在特征参数之间关系中的发展规律,混合气中二氧化碳体积比的增加,燃烧放热变慢,导致平均指示压力的循环变动系数增大.     

典型工况下的稀燃天然气发动机燃烧循环变动研究

通过分别记录稀燃天然气发动机在怠速、低速大负荷及高速大负荷工况下的缸内压力数据,提取并计算各工况下缸内燃烧特征参数的循环变动率,进而研究各工况下稀燃天然气发动机燃烧循环变动的特性。结果表明:在怠速工况下,天然气发动机燃用稀混和气时,燃烧循环变动十分明显;与低速大负荷工况相比,稀燃天然气发动机在高速大负荷工况下的平均指示压力燃烧循环变动系数上升了一倍。     

丙烷发动机燃烧变动研究

测量了火花点火丙烷气体发动机在不同转速、涡流强度及混合比下的气缸压力,并对测量的气缸压力及由气缸压力求出的用曲轴转角表示的初期燃烧期间等进行了统计分析。试验结果表明,随着混合气变稀平均指示压力的变动迅速增大;转速相同时,平均指示压力的变动随着涡流比的增大而减小;在稀薄混合气条件下,随着初期燃烧期间平均值的增加平均指示压力的变动急剧上升。     

四气门汽油机低速低负荷燃烧过程的试验研究

在发动机试验台上,用CB-466燃烧分析仪对四气门汽油机低速低负荷燃烧压力循环变动进行了试验研究。试验结果表明,转速不变时,随着负荷的增加,指示热效率逐渐增加,达到最大值后又逐渐减小,最高燃烧压力及其标准偏差和平均指示压力逐渐增加,最高燃烧压力循环变动率和平均指示压力循环变动率则随之减小;中等负荷与小负荷相比,最高燃烧压力循环变动率减少了28.3%,平均指示压力循环变动率减少了47.6%。在负荷不变的条件下,随着转速的增加,指示热效率逐渐增加,低转速时的指示热效率仅为中等转速时的指示热效率的57.4%,最高燃烧压力随之减小,最高燃烧压力循环变动率、平均指示压力及其标准偏差和平均指示压力循环变动率逐渐增加。平均指示压力循环变动率与最高燃烧压力循环变动率相比较小,平均指示压力循环变动率仅为最高燃烧压力循环变动率的37.1%。     

甲醇替代率对双燃料发动机燃烧及其循环变动的影响

为研究甲醇/柴油双燃料发动机甲醇替代率对燃烧及其循环变动的影响,通过在单缸柴油机上加装进气道甲醇喷射系统,进行了不同甲醇替代率的试验研究。研究表明,随着甲醇替代率增加,缸内着火时刻推迟,放热率双峰现象逐渐消失,放热率峰值、最高燃烧压力和最大压力升高率均增加。甲醇替代率对不同工况下指示热效率的影响不同,低速工况指示热效率随甲醇替代率的增加而降低,高速高负荷工况指示热效率随甲醇替代率的增加而略有增加。不同工况下的排放影响也存在明显差异,随甲醇替代率的增加,低速低负荷工况排放变化较小,而在高速高负荷下排放变化大。甲醇替代率对燃烧循环变动影响表明,低速低负荷循环变动随甲醇替代率增加而明显增加,当替代率增加至28.7%时,峰值压力的循环变动率增加2.5%,峰值压力对应曲轴转角分布也更加分散。     

火花点火天然气掺氢发动机结合EGR时的循环变动规律

在火花点火式天然气掺氢发动机上,开展天然气掺氢结合EGR时发动机循环变动的试验研究,分析了不同EGR率和掺氢比时发动机燃烧循环变动规律.结果表明,对于给定的燃料,随EGR率的增加,缸内最高压力和最大压力升高率下降,循环变动增加,缸内最高压力和最大压力升高率与其对应的曲轴转角之间的相关性减弱.平均指示压力下降且分布趋于分...     

增压中冷柴油机循环波动特性及影响因素分析

根据实测增压中冷直喷式柴油机气缸压力,分析最大爆发压力、最大爆发压力对应曲轴转角、最大压力升高率、平均指示压力等参数的循环波动特性,分析了发动机转速、负荷及供油提前角的变化对循环波动的影响。结果表明:低速、中速和高速对循环波动率的影响各不相同,高速低负荷下燃烧不稳定,循环波动率会升高;供油提前角较小时,由于后燃的增加,会增加燃烧的不稳定性。     

Comparison of cycle-by-cycle variation of measured exhaust-gas temperature and in-cylinder pressure measurements

Closed-loop control of the combustion process in the internal-combustion engine on a cycle-to-cycle basis is desirable to achieve better fuel economy and reduce pollutant emissions. This work explores the possibility of monitoring the in-cylinder combustion process of a spark-ignition engine by measuring exhaust-gas temperature. A small-diameter thermocouple (25.4 μm or 0.001 in.) is inserted into the exhaust manifold to measure exhaust-gas temperature, while in-cylinder pressure is monitored with a pressure transducer. Cycle-by-cycle variations of the measured exhaust-gas temperature are compared to IMEP variation for groups of cycles. The experimental results show that coefficient of variation of maximum temperature follows the same trend as the coefficient of variation of indicated mean effective pressure. Cycle-by-cycle variation of IMEP is reflected in cyclic variation of measured exhaust-gas temperatures for operating conditions under which the engine is working at a fixed speed or load and when cyclic variability is caused by changing engine parameters such as spark timing, injection timing, and air/fuel ratio. Finally, by using a moving window covering a small number of cycles, it is possible to show that the COV trend of maximum exhaust temperature mirrors that of IMEP.     

涡流特性对汽油机燃烧压力循环变动的影响

利用所研制的四气门汽油机可变斜轴涡流系统,在稳流气道试验台上研究了该系统产生的涡流特性,并在发动机试验台上利用CB-466燃烧分析仪研究了涡流特性对缸内燃烧压力循环变动的影响.研究结果表明,低转速时,平均指示压力循环变动率随涡流比的增加逐渐减小,涡流比为0.43时的平均指示压力循环变动率最小,与涡流比为0.26时的平均指示压力循环变动率相比减小了8.2%.中等转速时,平均指示压力循环变动率随涡流比的增加而逐渐增加,当涡流比达到0.39时,平均指示压力循环变动率最大,与涡流比为0.26时的平均指示压力循环变动率相比增加了20.5%.低负荷时,平均指示压力循环变动率随涡流比的增加变化较为显著,但随着负荷的增加,变化的幅度逐渐减小.     

Hydrogen solubility in aromatic/cyclic compounds: Prediction by different machine learning techniques

A systematic procedure based on adaptive neuro-fuzzy inference systems (ANFIS), artificial neural networks, and least-squares support vector machines develop to estimate hydrogen solubility in aromatic and cyclic compounds. The key features of these models are determined through a massive trial-and-error process. The proposed intelligent models estimate hydrogen solubility as a function of critical properties and acentric factor of aromatic/cyclic compounds, temperature, and pressure. The ranking analysis based on seven statistical criteria indicates the priority of the ANFIS method over other paradigms. The proposed ANFIS model estimates 278 experimental hydrogen solubility in eleven aromatic/cyclic compounds by the absolute average relative deviation of 7.88%, the mean absolute error of 0.0023, the relative absolute error of 5.05%, mean squared error of 2.74 × 10^?5, root mean squared error of 0.0052, and regression coefficient of 0.99664. Moreover, the relevancy analysis justifies that the pressure is the strongest influential variable for the hydrogen solubility in aromatic/cyclic compounds.     

柴油机加速工况时燃烧噪声的研究

通过实测的加速过程中的每循环示功图计算出每循环的气缸压力升高率以及气缸压力升高加速度的变化 ,从时域和频域两个方面对柴油机加速时的燃烧噪声进行了综合评价 ,并计算出了其加速过程中的总声压级。研究结果表明加速时的燃烧噪声比标定工况还大。     

城区路面雨水径流水文水质特征试验研究

鉴于研究城区路面径流水文过程与污染物变化特征可为有效利用城市雨水、控制非点源污染等提供参考依据,采用污染物分析方法对新乡市2010年城区路面3场降雨—径流的水文、水质过程进行采样分析。试验结果表明,路面径流系数在0.78～0.82之间,径流曲线形态与降雨过程线类似,两者波动幅度相对较小;径流初期污染严重,后期COD、SS浓度分别小于203、458mg/L;各指标的标准差率呈SS>COD>DO>pH值的趋势,这与各自浓度变化过程的指向性一致;径流中COD与SS之间的相关性较好,而DO与其之间的相关性较差。     

沼气掺氢发动机燃烧稳定性试验

在一台单缸火花点火发动机上开展了燃用不同组分配比的沼气模拟气体的掺氢混合气的燃烧稳定性试验研究.研究结果表明:在15%～35%的掺氢比范嗣内,随着混合气中掺氢比的增加,发动机循环变动变小,燃烧稳定性提高.掺氢导致平均指示压力的循环变动系数减小,燃烧放热率加快,火焰发展期缩短.其中35%掺氢比的混合气比15%掺氢比的混合...     

Analyses about parameters that affect cyclic variation in a spark ignition engine

The combustion stability of a small spark-ignition engine has been investigated by means of both experimental tests and numerical analyses. The cyclic variation in combustion has been measured at part load considering several combustion chamber geometries. For each considered operating point, the in cylinder phenomena characterizing the engine have been reproduced by CFD analysis performed by means of a RANS approach. The properties of the mean flow calculated in the spark region at the spark time seem to affect the extent of the measured cyclic dispersion. In particular, for the investigated engine, the measured coefficient of variation in the indicated mean effective pressure seems correlated with both the calculated mean laminar flame speed and the calculated mean turbulence intensity.     

On the use of the coefficient of variation to measure spatial and temporal correlation of global solar radiation

In this work we perform a statistical analysis of global solar radiation measured at two sites, Petit Canal and Pointe a Pitre, 38 km distant from, Guadeloupe, French West Indies. We have established a correlation model based on the coefficient of variation assuming a time scale separation. The coefficient of variation is calculated on 10 min interval with data measured at 1 Hz. This analysis highlights the dynamic correlation that can occur between measurements from two different sites with a time step of 1 s. From these results, knowing the coefficient of variation on a site, we have established a new correlation model on this parameter for another site. A diagram linking the standard deviation for the studied sites, for a given coefficient of variation is proposed for correlated and non-correlated cases. Moreover this analysis evidences the existence of a threshold time under which there is no significant correlation. The methodology and the model can be applied to any other sites to establish diagrams of the coefficient of variation.This model can be useful in choosing new sites of PV production in establishing correlation from on site to another.