柴油机动力学分析时转速边界条件施加方法的改进与应用

基于多体动力学分析软件,分析了柴油机转速边界条件对仿真结果的影响,改进转速边界条件的施加,并通过计算柴油机机械效率、不同工况下瞬时转速特性曲线对比、模拟过渡工况以及某缸发火异常等验证了该方法的正确性.通过该方法可以方便得到任意工况下的瞬时转速波动特性曲线,为以后仿真应用奠定基础.     

船舶柴油机瞬时转速仿真计算模型的研究

瞬时转速波形分析法是以柴油机正常态瞬时转速波动规律为判据的分析方法,因此,瞬时转速波动规律的仿真计算非常草要.在分析柴油机瞬时转速仿真计算简化模型的原理和特点基础上,针对船舶柴油机指出了其不足之处,提出了一种基于柔性体的船舶柴油机瞬时转速仿真计算模刑,并以某型船舶柴油机为例,通过试验验证了基于柔性体模型仿真计算结果的准确性.     

瞬时转速的提取方法

本文通过台架试验，实测气缸内压力，并利用实测压力数据及建立柴油机瞬态转速动力学模型，进行瞬时转速仿真计算；同时实测瞬时转速信号，进行数据处理及其瞬时转速与柴油机工作状态的相关分析。     

基于非线性动力学模型的柴油机瞬时转速仿真和缸内压力重构研究

针对目前常用的基于柴油机线性动力学模型仿真误差较大的不足,采用非线性动力学模型和变转动惯量对瞬时转速进行仿真,得到了瞬时转速、指示扭矩和缸内压力之间的关系,并通过瞬时转速重构单缸独立做功阶段缸内压力。采用一种迭代算法,对6-135G型柴油机各缸压力进行了重构,结果表明基于瞬时转速的缸内压力重构是可行有效的。     

基于瞬时转速和机器学习的船用柴油机健康状态评估

以Z6170型船用中速柴油机为对象,进行故障模拟试验,参考已有文献,提取瞬时转速多维特征参数,形成不同状态下的瞬时转速特征参数样本,通过t-分布邻域嵌入算法（t-SNE）进行特征向量的维数约简,采用四种不同算法完成柴油机总体运行状态的自动识别,再采用随机森算法建立故障缸识别模型。研究结果表明：结合柴油机工作过程,提取瞬时转速多维特征参数,利用随机森林算法,建立柴油机总体状态评估与故障缸判定模型,可较好的评估其健康状态。     

基于瞬时转速的柴油机气阀漏气故障诊断

提出使用瞬时转速信号进行柴油机气阀漏气故障的诊断。设计了实验装置,利用模拟故障的方法,进行了柴油机正常及气阀漏气状态下的瞬时转速实测。通过对实测瞬时转速数据的分析,提取了三个无量纲特征参数。经检验证明,其中两个特征参数的故障判断正确率很高,达到了较理想的诊断效果。     

基于小波降噪和Hilbert-huang变换的柴油机瞬时转速分析

柴油机瞬时转速信号存在大量测量噪声和环境噪声。直接使用HHT对柴油机瞬时转速信号处理时存在边缘效应和模态混叠问题,文中尝试利用小波降噪与EMD分解相结合的处理方法,根据处理前后的波形曲线和频谱分析发现,基于小波降噪和Hilbert-huang变换的柴油机瞬时转速处理可以有效消除EMD分解的边缘效应和模态混叠问题,并且能得到物理意义明确的分量。实验结果表明,该方法对于各工况下的柴油机瞬时转速都能够得到较好的处理效果,为下步基于瞬时转速的舰船柴油机故障诊断系统研制打下良好基础。     

基于瞬时转速相关分析的柴油机工作均匀性检测

将瞬时转速信号相关分析应用于柴油机缸内工作过程均匀性的检测与诊断，对不同气缸压缩、做功时间段的瞬时转速信号的互相关函数的特征及其与柴油机工作状态之间的关系进行了分析讨论。研究表明：利用相关分析方法来监测各缸工作过程的差异是可行的。     

轴心轨迹对柴油机瞬时转速测量影响的仿真研究

柴油机瞬时转速信号可有效用于机器故障诊断,但测量误差难以解决,轴心轨迹就是其中一个重要影响因素。首先分析了瞬时转速信号测量中轴心轨迹误差的来源和构成,表明轴心轨迹可对传感器信号产生复杂的调频和调幅影响,通过详细分析其对瞬时转速测量的影响途径,并得到了在这些干扰下磁电式传感器输出电压波形的理论函数表达式;然后通过仿真计算,证明了轴心轨迹对瞬时转速测量计算有明显影响,并提出了相应的解决方法。     

多缸柴油机瞬时转速特征参数提取

以一台涡轮增压4缸柴油机为研究对象,通过对比发动机不同转速、不同负荷下的瞬时转速,发现发动机瞬时转速的波动波形由平均转速确定,波动幅值由输出扭矩确定;并且不是在所有转速范围内,瞬时转速的波峰、波谷数都与气缸数相同。随着转速增大,最大瞬时转速值增大,最小瞬时转速值减小,波动率减小;随着负荷增大,最大瞬时转速值增大、最小瞬时转速值减小,波动率增大。实验中还发现瞬时转速在曲轴转角为-270,-90,90,270℃A附近出现波峰;在-180,0,180,360℃A附近出现波谷,因此提出将相应曲轴转角的瞬时转速作为瞬时转速特征参数,分别代替最大瞬时转速、最小瞬时转速。     

PA6柴油机消磁工况下瞬态特性的仿真研究

用Matlab／Simulink建立了一个基于充满一排空法的PA6柴油机瞬态工作过程模型,用此模型对PA6柴油机调速器、涡轮增压器和进排气管等系统对消磁脉冲的响应进行了分析。分析表明,该模型对稳态工况和瞬态工况都具有较好的预测能力。由此可以提出柴油机在消磁工况下各系统的相应改进方案。     

某大功率柴油机推进动力模块动态特性研究

以某型16缸大功率增压柴油机动力模块为研究对象,采用AMESim软件建立了柴油机动力模块的仿真模型,并通过试验数据对仿真模型进行了标定.基于该模型对柴油机推进动力模块加速过程中模块转速与设定值的偏差,以及瞬态调速过程中模块带大惯量运行的规律以及喷油控制优化进行了仿真研究.研究结果表明:减小涡轮增压器惯量可以优化柴油机加...     

用"缸平移"法提高柴油机模型实时性的方法研究

为了解决柴油机ECU硬件在环仿真时,柴油机模型的精确度和实时性的矛盾,提出了基于充排法的柴油机＂缸平移＂建模方法.在Matlab/Simulink中建立基于充排法的柴油机模型,假设发动机全部气缸以相同方式工作,通过＂缸平移＂法获得＂缸平移＂模型.分别将充排法的发动机模型和＂缸平移＂模型下载到dSPACE Autobox中进行实时仿真,试验表明应用＂缸平移＂方法建立的柴油机模型可以使系统的仿真速度提高三倍.     

A Tool for Predicting the Thermal Performance of a Diesel Engine

This paper presents a thermal network model for the simulation of the transient response of diesel engines. The model was adjusted by using experimental data from a completely instrumented engine run under steady-state and transient conditions. Comparisons between measured and predicted material temperatures over a wide range of engine running conditions show a mean error of 7°C. The model was then used to predict the thermal behavior of a different engine. Model results were checked against oil and coolant temperatures measured during engine warm-up at constant speed and load, and on a New European Driving Cycle. Results show that the model predicts these temperatures with a maximum error of 3°C.     

应急柴油发电机组的建模与瞬态仿真

建立了某柴油发电机组柴油机的瞬态仿真模型,在Matlab/Simulink仿真平台编制了仿真计算程序,根据核电站反应堆安全停堆的负荷特性,进行了柴油机突加负载瞬态仿真计算,预测了柴油机的转速、喷油量、进气压力以及齿条位置等参数的变化。将计算结果与国外某公司的计算结果进行了对比分析,验证了所建立仿真模型的准确性及实用性。     

轿车柴油机燃用生物柴油时温室气体排放特性的研究

对轿车柴油机燃用大豆酸化油制生物柴油进行了试验研究,探讨了在外特性、标定转速负荷特性及最大扭矩转速负荷特性下尾气中CO2、CH4、N2O及当量CO2温室气体排放的变化规律.结果表明:轿车柴油机的CH4和N2O排放量均很小,CO2是其主要温室气体排放;随着生物柴油混合比例的增加,发动机的CO2和CH4排放降低,N2O升高,生命周期当量CO2排放降低.大豆酸化油制生物柴油能在一定程度上降低轿车柴油机的温室气体排放.     

增压中冷电控单体泵柴油机的平均值模型

在工作过程计算基础上,通过电控单体泵的电特性和供油特性分析,并利用台架试验数据建立了一台增压中冷单体泵柴油机（DDC2000）的平均值模型。在原机ECU控制下DDC2000只能按发电机特性工作在1800r／min。而根据该模型计算得到了一张不同转速和负荷下的供油MAP,采用该MAP的ECU明显增强了控制系统的稳定性。模型在稳态和瞬态工况中都能较好地仿真柴油机的响应特性,通过台架上两个点工况和一个瞬态工况的试验数据验证了该模型的正确性。     

基于MATLAB的增压柴油机高工况放气研究

为了控制某船用增压柴油机最高燃烧压力,采用了高工况放增压空气的措施。在MATLAB/SIMULINK中建立了带有放气的基于充满与排空法的增压柴油机瞬态模型,通过模拟计算,分析了放气对柴油机最高燃烧压力的影响;模型中采用了积分分离PI控制器来调节放气阀,并整定了PI参数。控制结果表明:所建模型的超调量小,响应速度快,控制精度高,达到了比较好的控制效果,实现了最高燃烧压力的控制。     

基于Matlab/xPC Target的BPH调速器实时仿真试验台研究

利用M atlab提供的Sim ulink、R A W和xPC Target工具箱建立了柴油机的实时仿真模型,并通过输入输出接口电路将仿真柴油机与实际调速器相连接构成闭环控制系统。采用这种半实物实时仿真方式在试验台上可实现反映柴油机调速特性的反馈调试功能,从而能够在调速器装机前实现其性能与状态的检查与调整。     

基于转速和外卡油压信号的供油提前角测试

为了对柴油机供油提前角实现不解体测量,开发了以MC9S08AW处理器为核心,基于瞬时转速信号及外卡油压信号的柴油机供油提前角测试系统。本文介绍了外卡油压信号表征供油始点,瞬时转速信号的波谷确定上止点的原理及方法。并在495型柴油机上进行了试验,讨论了外卡油压信号和瞬时转速信号在描述供油始点及上止点时的有效性。试验结果表明基于外卡油压信号及瞬时转速信号获得供油提前角是可行的。