基于CAN总线的混合动力汽车电池管理系统设计

针对混合动力汽车电池管理系统的特点,设计了基于控制器局域网(CAN)总线的混合动力汽车电池管理系统的电控单元(ECU),给出了基于CAN总线的混合动力汽车电池管理系统主要模块的详细硬件电路图,以及部分主要模块的程序流程图.在金快乐6D-80型蓄电池上做的试验表明,本系统能精确地计算出剩余电量,并且能保证整车的实时性要求.     

提质生物质热解油的燃烧与排放特性

将生物质热解油提质后的精制生物油按5%、10%和15%的体积比加入柴油中,配制混合燃料B5、B10和B15。在发动机不同负荷工况下,考察了精制生物油比例对混合燃料的当量比燃油耗、有效热效率、气缸压力及尾气排放等特性参数的影响。结果表明：在额定转速25%负荷时,随着精制生物油添加比例增加,柴油机燃用混合燃料的当量比燃油耗升高,有效热效率降低,排气温度依次升高;在额定转速100%负荷时,随着精制生物油添加比例增加,混合燃料燃烧时缸内最大爆发压力依次下降,瞬时放热率峰值依次升高,燃烧始点滞后角度逐渐增加;此外,HC、CO和烟度排放均略有增加,但NOx排放略有减少。在小负荷工况下4种燃料HC和CO排放差异较大,因为该工况下更容易形成HC和CO;而大负荷工况时不同燃料的NOx和烟度排放差异更大。     

EGR对生物柴油颗粒物氧化活性及微观结构的影响

为研究废气再循环(EGR)及燃用调合生物柴油(B0,B20)对柴油机排放颗粒物(PM)氧化活性与微观结构的影响,通过一台4缸共轨柴油机进行试验,并采集燃烧颗粒物,使用热重分析仪(TGA)、高倍透射电镜(HRTEM)和拉曼光谱(RS)对颗粒物进行研究.结果表明:燃用同种燃料时,随着EGR率增加,颗粒中干碳烟含量增加,起始氧化温度T_i上升,表观氧化活化能E逐渐增强,氧化活性降低;相比B0颗粒,B20颗粒中干碳烟含量略有减少,起始氧化温度T_i略有下降,E减弱,氧化活性增加.随着EGR率增加,颗粒物核-壳结构更为明显,当EGR率从0增至25%时,B0和B20颗粒初级碳粒子的平均微晶尺寸分别增加20%和25%,平均微晶曲率分别降低10%和7%,平均碳层间距分别降低5.8%和6.0%.同时,B0和B20颗粒的I_G/I_D增加,石墨化程度提高.     

不同喷射方法柴油机进气甲醇预混过程的模拟

采用欧拉气相方程和拉格朗日液滴方程,考虑液滴破裂、蒸发、碰撞、聚合以及液滴的附壁、液膜剥离壁面和气门关闭挤出液膜等现象,建立了柴油机螺旋进气道-气门-气缸的进气喷射甲醇仿真模型.对柴油机进气喷射甲醇的醇气混合进行数值模拟,用于指导双燃料发动机的改造.双燃料发动机的台架试验表明,模型计算的缸内压力与试验值吻合较好.甲醇喷射时刻直接影响本次循环进入气缸的甲醇量,闭阀喷射有利于甲醇在进气过程的雾化混合.在选择甲醇喷射方向时,要以减小甲醇在低温壁面的附壁为原则.甲醇蒸气在气缸里的轴向质量分数分层比径向质量分数分层明显.     

生物柴油自由喷雾的试验研究

采用相位多普勒分析仪对生物柴油自由喷雾雾化过程进行了试验,分析了生物柴油喷射的轴向和径向索特平均直径和喷雾粒子的速度变化过程.结果表明:生物柴油喷雾的轴向索特平均直径随着启喷压力的升高而下降,径向索特平均直径沿着径向而递减,喷雾粒子的速度随着距喷孔距离的增加而减小.     

EGR对生物柴油颗粒物微观结构及官能团的影响

为研究废气再循环(EGR)对柴油机燃用生物柴油(B0、B20)排放颗粒微观结构及表面官能团的影响,通过一台4缸共轨柴油机进行台架试验.对采集后的颗粒物进行拉曼光谱和红外光谱分析.结果表明:相比B0颗粒,B20颗粒物的拉曼光谱D1峰半高宽略有增加,化学异相性增强,ID1/IG增加,石墨化程度降低,平均微晶尺寸减小;随着EGR率增加,D1峰半高宽减小,颗粒化学异相性逐渐减弱,颗粒石墨化程度增加,当EGR率从0增加至15%和25%时,B0、B20颗粒ID1/IG分别降低3.8%、9.2%和6.6%、8.0%,颗粒初级碳粒子平均微晶尺寸分别增加3.9%、10.1%和7.2%、8.7%;与B0颗粒相比,B20颗粒样品中IC-H/IC=C增加,脂肪族C-H官能团相对含量增加;随着EGR率增加,颗粒样品中IC-H/IC=C降低,脂肪族C-H官能团的相对含量减少.     

煤基甲醇和天然气基甲醇燃料的生命周期影响评价

用生命周期评价方法,对煤基M85(甲醇体积占85%的甲醇汽油混合燃料)和天然气基M85的生命周期环境影响进行评价。结果表明:与汽油相比,煤基M85和天然气基M85燃料的环境影响总水平值分别降低了41.2%和60.8%。在污染物中,VOC排放产生的环境影响最大。煤基M85的SO2排放高于天然气基M85,导致煤基M85对环境影响总水平值高于天然气基M85。煤制甲醇CO变换工艺造成的CO2排放占煤基M85全生命周期CO2排放的36%,导致其生命周期内的温室气体排放高于汽油和天然气基M85。     

微乳化甲醇柴油的稳定性研究

采用油酸、乙酸乙酯、异丁醇和大豆油作为微乳化剂制备出微乳化甲醇柴油。分析了油酸、乙酸乙酯、不同碳链醇和水的质量含量对微乳化甲醇柴油的分层时间和分层温度的影响。研究结果表明:油酸的质量含量大于7%时可以使甲醇柴油稳定保存一年,分层温度为70℃;乙酸乙酯的质量含量大于5%时可以使甲醇柴油稳定保存一年,分层温度为75℃;异丁醇对甲醇柴油稳定作用最好,可以使甲醇柴油稳定保存一年,分层温度为70℃;含水量低于4%时,可以使甲醇柴油稳定保存一年,含水量大于4%时,分层温度降为50℃。     

单缸柴油机新型平衡机构的设计与计算

本文提出一种新的单缸柴油机的平衡机构－滑块式平衡机构，通过设计与计算，与传统的双轴平衡机构相比，该机构不仅能完全平衡一级往复惯性力，而且还能平衡71％的二级往复惯性力。     

生物质热解油提质及其氧化动力学分析

采用732型阳离子交换树脂为催化剂,通过预处理和催化酯化工艺对生物质热解油提质处理,获得精制生物油,分析比较生物质热解油提质前后的组分、低热值、黏度与pH值等燃料特性参数,并基于热重实验研究提质前后生物质热解油的氧化和燃烧特性。结果表明：对于100 mL粗制生物油,最佳的催化酯化反应条件为油/醇体积比2/1、催化剂用量8 g、反应温度50 ℃。GC MS检测结果表明,经过酯化工艺,粗制生物油的酯类和酮类组分分别增加了824%和310%,而酸类、酚类、大分子醚类等组分分别下降了858%、180%、366%。与生物质热解油相比,精制生物油的pH值升高至57,低热值增加75%,黏度降低101%。在空气氧化氛围热重条件下,与生物质热解油相比,精制生物油的起始质量损失温度滞后61 ℃,但其在高温氧化阶段的平均氧化速率提高65%,因而终了质量损失温度提前53 ℃。依据生物质热解油提质前后的氧化反应动力学特性,将其热重条件下的挥发氧化质量损失分为失水蒸发、慢速分解、快速燃烧和碳化等4个一级反应过程,精制生物油在失水蒸发阶段比生物质热解油挥发所需的活化能略高,但在慢速分解、快速燃烧和碳化阶段比生物质热解油挥发所需的活化能低,综合整个氧化燃烧过程可见精制生物油更易氧化和燃烧。