电辅助涡轮增压技术的发展综述

综述了柴油机电辅助涡轮增压技术在国内外的发展,讨论了存在的问题和今后的发展趋势.     

PEMFC电堆建模及特殊工况下的动态分析

以包括冷却液通道、阴/阳极气体通道、MEA等4个控制体的PEMFC单池模型为基础,引入了与单池位置相关的反应气压力、水含量和温度的数学描述方法,建立了一种可以体现单池性能差异性的半机理半经验电堆动态模型.在此模型基础上,详细分析了电堆内重要物理量(温度、水含量和输出电压等)在特殊运行工况下(如启动、制动和怠速等)的动态特性.     

EGR对涡轮增压柴油机瞬态特性的影响

通过一台电控单体泵柴油机进行定转速瞬态加载和定负荷瞬态加速试验,分析不同废气再循环(EGR)阀开度下柴油机重要性能参数在瞬态工况时的变化趋势.结果表明:在瞬态加载过程中,由于增压器响应滞后以及进/排气的相互影响,进气滞后现象严重,空燃比下降且碳烟(soot)排放值升高;在瞬态加速过程中,进气流量滞后现象不明显,由于油量超调引起过量空气系数减小,使得soot排放量增多;在整个瞬态试验过程中,氮氧化物(NOx)排放变化趋势与进气氧体积分数变化趋势的相关程度高于EGR率.在瞬态工况下,由于进气状态发生变化,传统的基于EGR率的EGR控制方法已不适用,需要研究新的柴油机瞬态控制策略.     

涡轮增压技术的发展对船用MaK中速增压柴油机的影响

本文用试验结果来表明涡轮增压技术的发展对一级增压柴油机功率限度的影响,以及高效率的增压器对采用现代化增压方法的反作用。由于使用最新结构的涡轮增压器,中速四冲程柴油机在保持目前的过量空气系数和空气量的情况下,其平均有效压力可达22～24巴。文中还讨论了以增加活塞平均速度取代提高平均有效压力、增加柴油机功率但又不明显增加机械负荷的可能性。     

中冷技术对涡轮增压柴油机性能影响的研究

对废气涡轮增压中冷柴油机理论循环热效率进行了辨析.应用Matlab语言和Avl Boost软件,对EQ6102D柴油机工作循环进行了建模、编程和模拟计算,并对发动机进行了水冷和空冷2种模式的试验,计算与试验结果均表明中冷技术在提高发动机功率、降低排气温度和抑制NO_x生成方面效果显著,在提高热效率方面效果不明显,深度中冷加上适当增大空燃比,可提高热效率约5%.     

四冲程涡轮增压柴油机扫气新方法的研究

本文介绍作者应用双峰排气凸轮在四冲程脉冲涡轮增压柴油机上实现扫气而不加深活塞顶部让阀坑的新方法.此法已在495Z及6135Z两种涡轮增压柴油机上进行了试验,并取得了有益的效果.     

大气温度对涡轮增压机组性能影响的分析

涡轮增压机组是保证增压锅炉正常工作的关键设备之一，其在工作过程中受到外部环境及使用等众多因素的影响。本文对已建立的涡轮增压机组功率不平衡的数学模型进行合理简化，在此基础上对大气温度的影响进行了理论分析和实例计算，并得出了相应结论。     

涡轮调节方式对增压柴油机匹配性能的影响

通过分析对比涡轮增压器放气阀调节和可变喷嘴调节的柴油机性能,说明了放气阀调节导致柴油机高速性能变差的原因;给出了一个用可变喷嘴（ＶＮＴ）调节改善柴油机低速扭矩特性的实例;同时介绍了喷嘴调节的控制方案及其设计计算方法和试验结果,试验结果表明,本介绍的可变喷嘴调节方案斩并且是切实可行的。     

环境温度对四冲程涡轮增压中冷柴油机性能的影响

增压中冷柴油机的平均有效压力(或增压度)越高,则其工作过程对环境温度越敏感;就这类柴油机而言,环境温度主要是通过增压压力的变化来影响气缸内工作过程。环境温度变化时,四冲程废气涡轮增压中冷柴油机的功率修正量(等排温)与柴油机的增压度有关;CIMAC制定的等排温功率修正公式(1971年) 中关于环境温度的部分没有考虑增压度的影响,其适用范围值得商榷。     

基于最小二乘法的PEMFC电堆模型参数辨识

质子交换膜燃料电池(PEMFC)电堆的优化控制需要精确的电堆模型和参数。该文基于半经验机理模型,根据PEMFC电堆输出特性经验公式以及电化学、热力学原理建立电堆输出电压的机理模型,采用线性回归最小二乘法进行模型参数辨识。仿真实验辨识结果的误差分析表明,其电堆模型参数辨识精度满足控制要求,验证了所提方法的有效性和可行性。     

相继涡轮增压的发展

本文综述了相继涡轮增压技术在国内外的发展情况,提出了该技术在研究过程中应注意的问题。     

空冷型PEMFC电堆阳极流道水累积效应研究

实验研究水平衡对空冷型质子交换膜电池(PEMFC)电堆单电池电压均匀性的影响,并提出阳极流道液态水累积概念。基于对单个排气周期的分析,建立累积水量模型。针对不同负载和排气周期对自制的空冷型PEMFC开展了实验。研究结果表明:在低负载下,调整排气周期对单电池性能影响不大,随着负载的增加,单电池性能对尾气排放周期更加敏感,各单电池电压差异扩大,甚至部分单电池电压大幅降低。该研究提出一种基于单电池电压巡检系统的水淹故障诊断方法,为燃料电池的进一步优化控制奠定基础。     

涡轮增压柴油机EGR-VGT协调控制器的设计与仿真

针对柴油机废气再循环(EGR)和可变几何截面涡轮增压器(VGT)控制回路存在的强烈耦合作用,讨论了EGR-VGT的协调控制问题。根据不同控制器对排放的影响,基于平均值模型,通过对被控对象的控制特性分析,选择与排放密切相关的氧气/燃油比和EGR率作为反馈变量,建立了EGR-VGT协调控制器。在MATLAB/Simulink环境下,通过仿真验证了所建立的控制器的瞬态控制效果。结果表明,被控变量能够很好地跟踪其目标值,未出现明显的超调,稳态误差控制在5%以内,瞬态响应时间小于1s。     

大气压力对涡轮增压柴油机燃烧过程影响的试验研究

利用自制的微机化内燃机大气模拟综合试验系统 ,对在平原地区和海拔 2 0 0 0m大气条件下运行的涡轮增压柴油机燃烧过程进行了试验研究。根据试验结果 ,分析了运行在不同海拔地区涡轮增压柴油机的燃烧过程特点及其影响因素 ,所获结论有助于对在不同海拔地区运行的涡轮增压柴油机的工作性能进行认识和理解     

带燃气涡轮增压的自动化船用增压锅炉

本文简要介绍了前苏联海军大中型水面战舰汽轮机动力装置中广泛应用的KBP型自动化船用主增压锅炉,叙说了KBP型增压锅炉的结构设计,技术特性和工作原理,与传统结构锅炉相比,列举了增压锅炉的主要优点及其应用前景。     

二次吹扫条件下PEMFC电堆冷启动特性实验研究

为探究燃料电池低温启动性能,利用自搭建的实验平台,对稳态运行后的PEMFC电堆进行二次吹扫实验,考察吹扫气体温度、流量对吹扫实验中电堆内阻的影响,对经过二次吹扫后的电堆进行多次启动试验,研究进气温度对电堆冷启动性能的影响.实验结果表明:增大吹扫气体温度和流量都可降低电堆内阻,但进气温度影响较小;从启动时间上来看,二次吹...     

两级涡轮增压对轻型柴油机性能影响的试验研究

在某轻型柴油机上设计了两级涡轮增压系统,进行了匹配两级涡轮增压的试验研究。研究结果表明,在较低转速高负荷工况,废气全部流经高压级增压器可以改善经济性,在较低转速低负荷工况,将进气旁通阀和废气旁通阀全开能够减小排气背压和进气节流损失,降低比油耗;在较高转速,进气旁通阀和废气旁通阀全开的经济性更好。经济性优化情况下,两级增压相对原机单级增压可以明显降低低速段和高速段的比油耗,外特性低速段的比油耗最大降幅达到21 g/（kW.h）,标定转速也降低了10.5g/（kW.h）,发动机的万有特性经济运行区明显变宽。     

分体式涡轮增压对船舶柴油机工作特性影响的数值模拟

为提升传统废气涡轮增压柴油机低负荷工况性能及瞬态响应特性,以某船舶推进柴油机为研究对象,建立并试验校准其一维数值仿真模型.提出了以系统综合油耗量最优为目标的分体式涡轮增压器运行策略确定方法,对比分析了采用分体式涡轮增压后柴油机各主要性能及排放参数的变化.结果表明:以柴油机各限值参数为约束,采用离散网格法可有效确定柴油机...     

涡轮谐振增压系统的研究

本文对谐振系统的不同结构参数进行了大量的计算分析,从而得出了谐振系统参数对谐振效果的影响规律。     

拖拉机柴油机的涡轮增压强化

涡轮增压拖拉机柴油机在世界各国实际应用中得到了广泛推广,就其实质而言,此类柴油机系属于复合式发动机(通过气体动力学关系把活塞机与叶片机结合在一起),而且目前已达到了很高的技术指标。此类发动机的改进基本上经历了如下的途径:提高增压压力;采用增压空气中间冷却和尺寸较小且具有小转动质量惯性矩的增压部件,以及研制特殊的涡轮增压系统,如可调式增压。由于拖拉机用涡轮增压柴油机的强化程度在近年来有了很大提高,而使其升功率也由17—20马力/升增长到23—28马力/升。升功率及对应的机组功率的增长,预计将使拖拉机机组的动力装备程度与非增压的基本变型相比,可提高40—50%,甚至还更高些,因而将大大提