柴油机起动电机低温起动特性优化匹配

基于柴油机低温起动条件,通过对影响起动电机低温起动的主要特性(起动功率、起动转矩和转速)进行优化分析,实现了起动电机和柴油机合理匹配;利用径向基神经网络(RBFNN)和遗传算法(GA)融合理论,预测出满足低温起动的起动电机合理的结构参数;在环境温度-25℃下,进行了柴油机低温起动试验,对电动机的起动电压、起动电流、起动转矩及起动转速等性能参数进行了测试.结果表明:进行柴油机低温起动时,优化后的起动电机最大起动功率为2.58KW,比原机增加了18.3%;平均拖动转矩为105 N·m,比原机增加了7.1%;拖动柴油机的平均转速为225 r/min,比原机提高了16%;保证了低温工况柴油机快速、可靠地起动.     

混合动力汽车发动机起动过程阻力矩研究

为研究功率分流式混合动力汽车发动机起动过程,建立了动态阻力矩模型,在此基础上开展了发动机缸内压力试验,基于泵气阻力矩和往复惯性力矩公式,结合试验参数和数据,通过Matlab/Simulink对泵气阻力矩和往复惯性力矩进行了仿真计算。在30℃水温条件下开展了摩擦阻力矩试验,获取了静摩擦与动摩擦阻力矩数据。为研究节气门开度、初始曲轴转角和发动机水温对起动过程阻力矩的影响,开展了各转速下不同节气门开度缸内压力试验、不同初始曲轴转角静摩擦阻力矩试验和不同发动机水温动摩擦阻力矩试验,通过不同初始曲轴转角发动机拖转试验对动态阻力矩模型进行了验证。结果表明:通过对混合动力发动机起动过程阻力矩进行理论建模与试验,可以准确模拟混合动力发动机起动过程中的动态阻力矩特性。     

采用进气火焰预热柴油机低温起动的研究

为提高柴油机低温起动性能,在研究低温起动困难以及起动过程中转速波动原因的基础上,建立了进气火焰预热过程的数学模型。在-35℃、-30℃、-25℃、-20℃的环境温度下改变预热塞的流量进行起动试验。结果表明对于四缸增压柴油机,在预热塞流量为7～10ml／min和转速在250r／min下,发动机转速增加平稳、起动时间短;预热火焰的间断性和缸内部分工作循环失火是造成起动转速波动的主要原因。     

重型柴油机高海拔严寒冷起动性能试验研究

利用高原环境模拟试验台,以某型高压共轨重型柴油机为试验对象,进行了高海拔严寒冷起动性能试验,研究环境温度及海拔高度对柴油机起动转速和怠速等参数的影响规律。研究结果表明:在-20℃环境温度下,海拔每升高1km,起动过程中初始期持续时间平均增加了0.5s,升速期平均转速升高率平均降低了44.6%,最高转速平均降低了35r/min,起动时间和怠速转速循环变动率分别平均增加了21.3%和36.2%。在海拔高度2 000m时,当环境温度高于-30℃时,温度每降低10℃,起动过程中倒拖转速平均降低了25.5r/min,初始期持续时间平均增加了0.42s,升速期平均转速升高率平均降低14.42%,最高转速平均升高了47.5r/min,起动时间和怠速转速循环变动率分别平均增加了38.88%和47.54%;环境温度在-35℃时,冷起动过程升速期出现转速波动,与环境温度-30℃时相比,起动时间增加了166.7%,而怠速转速循环变动率增大了144.8%。     

柴油机冬季起动问题

柴油机冬季起动困难的主要原因是: (1)柴油在低温下粘度增大,雾化性能变差,不易形成理想的混合气体。 (2)由于冬季里蓄电池端电压及容量下降,加之曲轴箱内机油粘稠,机件运动阻力增大,导致柴油机起动转速下降;起动转速下降后,活塞在气缸中的运动速度变慢,燃烧室中散热损失和漏气损失加大,压缩终了时的压力和温度变低,不足以引起柴油自燃;起动转速降低后,气缸中空气旋流速度     

发动机起动过程中活塞漏气模拟分析

采用AMESim建立了柴油机单缸机及活塞漏气模型,假设气体流动为一维非稳态可压缩的绝热流,采用方形小孔流量计算方法,分析了不同转速下的活塞漏气和缸压变化。通过分析表明,转速每降低50 r/min,循环漏气量增加0.03g,漏气量占进气量百分比提高3.74%,最大爆压降低0.112 MPa。按照柴油机起动最低缸压1.7 MPa要求,起动转速应为大于200 r/min。     

柴油机常温与低温下的起动性能分析

对影响常、低温环境下柴油机起动的主要因素:起动阻力矩、压缩温度特性、起动转速、启动电机功率特性进行了论述,对常低温下的柴油机起动需求的差异进行了比较,通过实测发动机常低温起动时的发动机转速和启动电机电压,提出了柴油机常低温起动的启动电机特性要求。     

汽油机起动过程振动的研究

发动机采用起停控制技术后,起动工况的振动将会影响汽车舒适性。本文在一台fet—tal．6L发动机上,测试了发动机起动第一个循环的振动信号,研究了活塞初始位置、冷机与热机、低速与高速拖动对起动过程振动的影响规律。结果表明,当发动机活塞初始位置处在进气门关闭之后接近上止点的位置时,发动机起动振动较小;热机（85℃）起动振动相比冷机（20℃）起动振动略有降低：拖动转速对起动振动影响非常明显,即发动机快速起动时的振动相比原机低速起动的振动小很多。     

某三缸汽油机起动时间和峰值转速多目标优化设计

为提高某3缸汽油机起动工况的快速起动性及满足峰值转速要求,基于最优拉丁超立方设计方法和椭球基神经网络(ellipsoid-based neural network model,EBFNN)模型建立起动油压阈值、起动喷油加浓因子、起动点火提前角偏移及起动平均指示压力偏移等起动控制参数与起动时间、起动峰值转速的关系,并用20组样本数据验证EBFNN模型的准确性;结合带精英策略的非支配排序的遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm Ⅱ,NSGA-Ⅱ)对起动时间和起动峰值转速进行优化。优化结果表明:起动时间缩短20.29%;起动峰值转速提高1.93%,大于目标怠速300～500r/min。优化后全碳氢、CO、颗粒数排放增加量少于10%,NOx排放降低3.2%,油耗降低16.60%,能很好地满足开发要求。     

电起动马达的选型及应用

电起动是目前广泛应用于中小型内燃机的一种起动方式。本文简要介绍了电起动的主要优缺点，在电起动马达的起动能力计算方面，主要对内燃机起动最低转速的选取、起动阻力矩及起动功率的计算作了简要说明，提出了对电起动马达的选择要求。对于电起动马达在内燃机领域的实际应用，推荐了电起动马达用蓄电池容量的选取方法及连接导线截面参数，介绍了电起动马达的安装及接线方式，着重强调了电起动马达在使用过程中的诸多注意事项。     

水斗式水轮机启动过程CFD模拟分析

水斗式水轮机启动过程中转轮所受冲击力较大,研究其流态和受力规律对优化启动步骤、保证机组安全与稳定有重要意义。采用三维CFD方法模拟分析了给定开度变化规律条件下的水斗式水轮机转速逐渐增大的过程,分析了力矩、流态、水斗叶片上压力值的变化规律。结果表明,启动初期,转轮节圆处所受冲击力最大,随着转速逐渐增大,脉冲压力幅值减小但频率增高。研究成果为进一步研究转轮结构动力特性奠定了基础。     

影响涡流室式柴油机冷起动性能的因素分析

分析了所测冷起动过程连续示功图,揭示了低的环境温度对压缩压力、温度、摩擦扭矩、起动电池输出电压、燃油喷射压力和燃油雾化等的影响,并利用高速摄影研究了涡流室式柴油机冷起动过程中非稳态燃烧状况,为进一步改善其冷起动性能提供了参考。     

基于目标起动转速变化规律的起动过程瞬态喷油量控制策略研究

提出了一种基于目标起动转速变化规律的起动过程瞬态喷油量的控制策略以改善柴油机起动性能,详细介绍了这种控制策略的起动过程瞬态喷油量的确定方法,并在2.8T型4缸直喷高压共轨柴油机上与恒定油量控制方法和标定转矩MAP控制方法进行了台架对比试验。结果表明:标定转矩MAP控制方式虽然NO_x排放量最低,但燃烧效率普遍较低,HC与CO排放水平较高;而基于目标转速变化规律的控制策略可根据起动过程中目标转速的变化所对应的需求转矩精确地控制起动过程各循环的瞬态喷油量,实现对起动过程喷油量的循环控制,使各循环燃烧效率均保持在高水平,有效地降低了CO_2排放,且在保持HC和CO排放水平较低的前提下明显降低了NO_x排放量,同时很好地改善了起动到怠速的过渡过程转速的波动现象。     

机械搅拌转速对稻草厌氧消化性能的影响

以稻草为原料,采用批式厌氧消化,研究了4种搅拌转速(40,80,120,160 r/min)对稻草厌氧消化产气情况、组分变化和系统稳定性参数(pH值、碱度和氨氮)等的影响。结果表明,搅拌转速对稻草厌氧消化的产气性能有显著影响。80 r/min的厌氧消化效果最好,单位VS产气量为430.6 ml/g,分别比40,120和160 r/min提高了23.6%,11.4%和18.3%;80 r/min和160 r/min的消化时间T80均为46 d,分别比40 r/min和120 r/min缩短了20 d和3 d。搅拌转速为80 r/min时,厌氧消化反应器既能保证良好的物料混合效果,又能维持系统的稳定和较高的微生物活性,其TS,VS降解率均高于其他搅拌转速的反应器,产气性能最好。     

供油提前角对柴油/乙醇发动机经济性和排放特性的影响

在YTR3105试验机上,在最大扭矩转速1 500 r/min(扭矩192 N.m)和标定转速2 400 r/min(扭矩164N.m)两个工况下进行了不同供油提前角和不同配比柴油/乙醇混合燃料发动机的经济性与排放特性试验。结果表明:柴油/乙醇发动机的有效燃油消耗率较柴油机的有所升高,但能量消耗率有所下降;随着供油提前角增大,碳烟排放明显降低,但NOx排放明显升高,CO和THC排放均降低;随着乙醇含量的加大,在转速1 500 r/min时,CO排放增大,在转速2 400 r/min时,CO排放降低,而THC排放在两个工况下均有所增大。     

基于目标油门开度预估的AMT汽车起步控制

建立了一种带目标油门开度预估的AMT汽车恒转速起步控制方法。由于不同油门开度下AMT汽车起步过程冲击度的不同要求,通过油门踏板开度变化率对目标油门开度进行预估,将预估并加以修正的最后油门开度作为目标油门开度进行控制,从而制定出节气门开度变化率和离合器接合速度的目标控制数表。预估前后结果表明,带目标油门开度预估的控制方法,可使AMT汽车特定工况的起步控制品质明显改善。     

严寒条件下矿用自御车柴油机冷启动对策探讨

为了改善严寒条件下矿用自卸车柴油机冷启动性能，对柴油机冷启动过程的启动力矩、阻力矩以及燃料着火进行了研究。结果发现：当环境湿度较低时，柴油机的启动力矩减少、阻力矩增大以及燃料着火困难是导致柴油机冷启动困难的主要原因。采用一些改善措施后，柴油机的冷启动性能大大改善。     

基于试验的机油温度对柴油机阻力矩影响规律的预测方法

提出了一种根据在柴油机停机过程中的瞬时转速信号计算柴油机阻力矩的方法,并针对一台多缸柴油机,测量和分析了不同转速下柴油机阻力矩随机油温度的变化规律,采用多项式拟合方法得到阻力矩与机油温度的关系式。试验和计算结果表明：在相同转速下,阻力矩随着机油温度的降低而上升,并呈现二次多项式变化规律;转速越高,阻力矩随着机油温度的降低而上升越多;并通过数据拟合的公式预测了一定机油温度和转速范围内的旋转阻力矩。