柴油机燃烧系统多参数多目标优化研究

针对直喷柴油机燃烧系统多参数间存在的非线性现象,采用响应面法对其进行多参数多目标优化研究。该研究以双ω燃烧室结构、喷油夹角、供油始点、涡流比为因子,以燃烧指示功率、NO比排放和碳烟比排放为评价指标。首先利用正交设计,利用方差和极差分析筛选了燃烧室结构和喷油夹角优化方案;其次对供油始点和涡流比进行了多参数二次响应面全局寻优研究,得到2种满足功率和排放的优化方案并与原机方案进行性能对比分析。结果表明,喷油夹角为130°的1号燃烧室具有较高燃烧指示功率与排放性能。涡流比在1.6附近时燃烧指示功率取得最大值,且小涡流比对NO排放改善显著。     

柴油机增压与喷油系统控制参数高海拔协同优化研究综述

针对两级可调增压柴油机在高海拔变工况条件下"油气配合不当"的问题,总结比较基于模型、基于试验、基于模型结合优化算法3种柴油机多参数协同优化方法的特点,探讨其在喷油与增压系统控制参数高海拔优化研究方面的可行性,并指出基于模型与优化算法相结合的方法对于柴油机多参数优化具有较强的适用性。对增压和喷油系统参数进行高海拔协同优化,是提高柴油机高原性能最为有效的手段。     

可逆约束系统参数匹配优化研究

针对可逆约束系统中可逆预紧式安全带与安全气囊优化匹配的问题,建立某车型驾驶员侧约束系统仿真模型,分别对碰撞前自动紧急制动作用下乘员动态响应,以及碰撞中乘员损伤指标进行验证分析。将试验设计,Kriging代理模型以及第二代多目标遗传算法相结合,以可逆约束系统6个关键参数为输入变量,以乘员头、胸、颈、大腿的损伤值为优化目标,开展多目标优化研究,并利用加权损伤指标(Weighted injury criteria,WIC)评价最优匹配方案。结果表明:与优化前相比较,优化后的约束系统能够有效降低乘员损伤值。当碰撞初速度为56 km/h时,最优匹配方案使胸部、颈部、大腿损伤值分别降低6.61%、28.99%、16.12%,WIC值降低4.99%,头部损伤值基本没有变化;将碰撞初速度增大至64 km/h后,最优匹配方案表现出更好的保护效果,乘员头部、胸部、颈部、大腿损伤值分别降低26.19%、33.21%、20.49%、6.11%,WIC值降低28.01%。     

太阳电池测试系统及其参数匹配优化研究

为了获得太阳电池的I-V特性曲线及特性参数,利用Visual C++语言开发出基于Windows平台的太阳电池测试软件系统,并对基于补偿原理的I-V测试电路参数匹配进行了详细分析。电路中串联电阻及桥式直流电源对电池的暗特性影响变化不大,但可使光特性I-V曲线发生显著变化。通过参数匹配的调整与优化,测量数据与电池的标准数据基本吻合,其误差仅为1%~2%,表明该测试软件系统满足实际使用要求,为电池性能分析提供了准确的依据。     

柴油机喷油系统的排放控制技术

随着可持续发展经济理念的提出,人们越来越重视对环境的保护,而柴油机在运行过程中,势必会产生一定含量的氮氧化物NOX以及其他污染物,基于此,本文阐述了几种柴油机喷油系统的排放控制技术.     

高速柴油机微机控制喷油系统

本文介绍了高速柴油机微机控制喷油系统的总体结构,重点叙述以MC68HC811E2单片机为核心的ECU电路和实时控制系统软件结构的设计,并进行了综合调试试验.     

康明斯柴油机的步进喷油系统

GJT112型推土机和GJZ112型装载机所用的康明斯M11型柴油机有一种新的步进喷油系统. (1)工作原理 康明斯步进喷油,简称STC,即分步喷油正时控制系统.     

柴油机增压与喷油系统控制参数协同调节特性研究

可调增压系统能提高增压压力,增加进气流量,提升柴油机动力性,但由于喷油参数未作调整,进气量增加易导致最高燃烧压力超限,且柴油机动力性仍有提升空间。因而本文基于仿真模型研究喷油量、喷油提前角及VGT叶片开度的联合调节特性,分析三者协同调节对柴油机性能的影响,为下一步增压与喷油系统控制参数协同优化提供了方法依据。     

单缸柴油机喷油系统的模拟计算与试验研究

利用AVL-HYDISM模拟软件建立了1105柴油机喷油系统的仿真模型,模拟了此柴油机标定工况下的喷油性能,从高压油管泵端压力以及嘴端压力两方面与试验值进行了比较,同时计算得出了样机燃油喷射规律以及压力室油压.分析了样机不足,通过改进供油凸轮使得燃油喷射压力得到提高.     

核电站大型柴油机喷油提前角检测优化

喷油提前角作为柴油机的重要参数,直接影响其启动、运行、油耗、噪声、排烟及寿命等各项性能指标。对于大型核电站应急柴油机而言,传统的喷油提前角检测方法在效率和精度上存在一定不足。鉴于此,通过深入分析喷油提前角的测量原理,针对某核电18PA6B型备用柴油机的结构特点,提出喷油提前角在线检测的技术构想,具有实时、准确、高效等明显优势。     

喷油参数对共轨柴油机排放影响的试验研究

针对某款轻型车用柴油机的燃油系统,进行了油嘴伸出量和柴油机燃烧室的匹配选择。试验研究了在转速为1696r·min-1,转矩为146N·m的工况下,轨压、主喷正时、预喷射参数以及EGR对NOx、烟度及燃油消耗率的影响。结果表明:在1.4mm的喷油器垫片下的油嘴伸出量,烟度最好。在试验所研究的工况点下,增大轨压可有效改善燃油雾化特性,使得烟度和燃油消耗率降低,但NOx排放增多;推迟主喷正时可有效降低NOx的排放,这两个喷油参数可作为优化柴油机性能的重要指标。通过试验可知,柴油机存在一个最佳的主预喷间隔;随着预喷油量的增加,烟度和燃油消耗率逐渐增加,NOx呈现先减少后增加的趋势;EGR阀开度的增加使NOx明显减少,但EGR阀开度在30%之后,烟度开始明显恶化。     

四轮轮毂电机驱动电动汽车驱动系统参数多目标优化匹配

为改善四轮轮毂电机驱动电动汽车平顺性和降低整车能耗,提出一种驱动系统参数多目标优化匹配方法.基于台架测试数据,建立永磁同步轮毂电机广义效率模型和质量模型;分别以经济性和稳定性为目标,基于动态规划法提出最优驱动与制动扭矩分配策略;以降低整车能耗和簧下质量为优化目标,求解驱动系统参数多目标优化匹配问题,获得整车能耗与簧下质量的帕累托最优集.仿真结果表明,在不同动力性指标约束下,整车动力性和经济性之间存在矛盾关系,动力性指标越高,车辆在测试工况下的能耗也越高,驱动系统最优配置方案为"前轴大电机,后轴小电机";电机尺寸优化时,应尽量减小电机轴向尺寸,以提升车辆的操稳性和平顺性;驱动系统能耗与测试工况具有强相关关系,构建具有地域特异性的测试工况对轮毂电机设计具有重要意义.     

空气悬架系统参数匹配研究

分析了空气弹簧的非线性弹性特性,建立了空气悬架系统振动的动力学模型,提出了空气弹簧与减振器参数匹配的计算方法及双向作用减振器伸张阻力和压缩阻力的匹配原则,以WG6111EH空气悬架大客车参数匹配为例,通过matlab/simulink模型仿真优选刚度和阻尼参数,试验结果表明,优选出的参数匹配合理,能满足汽车行驶平顺性及操纵稳定性的综合要求.     

并联混合动力系统参数匹配优化研究

混合动力汽车动力系统参数匹配对整车动力性和燃油经济性有显著影响。为了得到合理的动力系统参数匹配方案,采用车辆传统理论和经验公式对混合动力系统进行了初步匹配,然后基于正交试验理论设计了4因素正交试验对选取的部件参数进行优化,得到了一组最优参数组合方案。利用先进的汽车仿真软件AVL-Cruise的组件变量(Component Variation)功能,设计了9组DOE Plan仿真试验,对优化方案进行了验证和对比。结果表明:正交试验方法理论思路合理,实际可行,能得到准确度较高的动力系统参数寻优结果。     

喷油参数对重型柴油机细小颗粒排放的影响

在满足国六排放重型柴油机上,分别测试了不同EGR开度、轨压、主喷提前角和后喷油量对发动机原排PN排放的影响,同时基于国六标准WHTC循环分析了PN的排放特征,结果表明：不同喷油参数下,PN10和PN23排放规律表现一致,在高负荷区域,随EGR率的增加,sub-23nm占比逐渐降低;EGR率在一定范围内,主喷提前角的增加并未影响sub-23nm占比变化,同时发现不同工况下sub-23nm占比基本在10%～34.1%;随轨压的增加,sub-23nm的占比增大;在低速低负荷区域,随后喷油量的增加,sub-23nm占比呈先增加后降低的趋势。在循环排放方面,原排的冷热态WHTC循环下PN10和PN23排放相当,热态WHTC循环下喷射尿素会增加PN的排放,其中sub-23nm增加了8.34倍。     

喷嘴参数对柴油机喷油规律与性能的影响

采用广安博之(Hiroyasu)等准维模型,建立高原运行柴油机工作过程模型;基于一维非定常可压缩理论建立柴油机喷射系统模型,二者耦合计算高原环境喷油器主要结构参数对柴油机实际运行时的喷油规律、燃烧特性和输出性能的影响.台架试验验证了模型的可信性.结果表明:喷孔数和喷孔直径对喷油规律影响最为敏感,喷孔夹角对喷油规律影响微弱.在海拔4 000m时,针对该型柴油机,喷孔面积存在一个最优区间,在该区间给出了功率变化率和喷孔面积的关系式.在燃烧室结构和供油系统参数不变的情况下,当喷孔面积减小为原喷孔的25%～60%时,柴油机功率最大提升8.5%;油耗最大下降8.8%,排气温度下降35℃以上.但是缸内温度明显上升,NOx排放恶化.研究为通过优化喷油器参数改善高原运行柴油机燃烧和性能提供了参考.     

轻型货车辅助电动系统参数的优化匹配

针对轻型货车在运输时难以达到城市排放标准的问题,提出了一种基于传统货车底盘结构的辅助电动系统设计方案。在对国产某轻型货车辅助电动系统进行常规设计的基础上,利用遗传算法以提高整车经济性为目标,对该系统的关键参数进行优化匹配;利用AVL Cruise建立电动系统整车模型并对匹配前后的结果进行了仿真对比。结果表明,续驶里程得到较大提升且百公里耗电量有所降低,尽管损失部分动力性,但优化后整车性能均满足设计需求,验证了优化匹配方法的正确性,为轻型货车辅助电动系统的设计提供了依据。     

混合动力悬置系统参数匹配研究

以某混合动力客车的动力总成悬置系统为研究对象,对其参数进行匹配研究和试验验证.通过研究与试验表明,能量解耦法不能恰当反映长轴系或过定位动力总成悬置系统的动力特性.将较长的过定位动力总成系统分为2个刚体考虑,计算出合适的悬置刚度参数并制作了相应的样件进行试验,使动力总成悬置系统的动态特性达到较好的状态.