匹配CVT和MT整车油耗仿真研究

无级变速箱CVT逐渐成为了汽车的主流变速箱。利用AVL CRUISE仿真软件对匹配CVT与MT同一款车型的整车综合油耗进行对比分析,并详细阐述CVT与MT传动效率、发动机工况运行点的异同。结果表明:CVT通过调整发动机运行点跟随最佳经济运行线,从而弥补效率低造成的油耗增加;从油耗角度来看,自然吸气发动机匹配CVT可获得最佳燃油经济性。     

应用温控系统汽车发动机各工况最佳温度分析

发动机在适宜的温度下工作,才能充分发挥其效率且提高动力性和燃油经济性。对发动机温度控制单元ECU模块分析的基础上,对发动机输出模型尤其是各工况的燃油消耗进行分析,并对温度控制系统进行研究,建立温度控制系统模型;搭建发动机性能测控系统试验台,根据温度控制系统模型设置参数采集点,对怠速工况和部分负荷工况下,发动机的最佳工作温度进行测试;通过调整油门开度、发动机转速等,获取5个不同温度工况点的油耗、扭矩及排放参数等,最终对比确定不同目标工况的最佳工作温度点。分析结果可知：怠速工况,工作温度为92℃时,平均油耗量为最低值0.633kg/h,此时,温度对尾气平均排放量的影响不大;部分载荷工况下,目标性能工况不同,最佳温度点也不完全相同;发动机燃油经济性最佳的工作温度为93℃,而输出动力最佳的工作温度为91℃。选择不同的工作模式时,可将发动机的工作温度控制在相应的范围内,实现最佳燃油经济性或输出动力性。发动机最佳工作温度的分析内容和结果为此类设计提供参考。     

基于节能竞技比赛的发动机节能技术研究

以中国节能竞技大赛为设计背景,对本田125cc发动机进行改造,在满足竞赛动力性要求的基础上,来降低燃油消耗率,提高燃油经济性能。以此目标,对发动机结构进行了优化、改造,并采用电控燃油喷射系统来降低油耗;同时在独立研发的发动机综合性能实验台上进行改装发动机的燃油经济性实验,并对实验数据进行拟合,得到改装发动机的燃油经济性曲线,并对发动机燃油经济性进行了评估。     

基于拖拉机燃油经济性HMCVT换挡规律的研究

通过分析拖拉机燃油经济性指标和拖拉机经济性的影响因素,提出一种以拖拉机燃油消耗率最低和牵引效率最高为目标的燃油经济性换挡规律。根据拖拉机燃油最佳经济性,结合液压机械无级变速器(Hydraulic mechanical continuously variable transmission,HMCVT)的结构和传动特点,阐明实现拖拉机燃油经济性的要求。探究一种发动机燃油消耗率和液压机械无级变速器的传动效率之比最小为目标的经济性最佳的HMCVT下的发动机转速转矩曲线,通过与发动机外特性曲线比较,可以使各挡位都处于油耗最低的经济性区域,并保证拖拉机的速度稳定,符合经济性换挡规律。     

混合动力汽车扭矩分配策略研究

混合动力汽车的燃油经济性是其优越于传统汽车的最重要特征,因而如何进一步降低油耗是混合动力汽车需要重点解决的问题。基于H平台插电式混合动力汽车的P2构型,分析扭矩分配中的关键影响因素即发动机比油耗及电机效率,引入等效比油耗和等效发电系数,提出一种基于系统效率最优的扭矩分配策略。该控制策略能够合理地将需求扭矩分配至发动机和电机,让发动机和电机的系统效率最优、等效油耗最低,从而降低混合动力汽车的油耗,提高燃油经济性。     

基于Visual Basic卡车循环运输工况燃油经济性分析

燃油经济性是车辆的主要使用性能之一,降低油耗是运行成本控制的重要来源.针对井下运输卡车循环运行工况的特点,建立工作循环示意图,获取八工况各自的燃油消耗量;采用循环行驶计算法,测定运输卡车的燃油经济性,建立整车运行燃油消耗的数学模型.基于编程语言VB (Visual Basic)建立卡车燃油经济性系统分析模块,分为参数输入端和燃油进行性指标输出端.分析不同车型、井道斜坡道坡度、循环运输量等对燃油经济性的影响.采用发动机燃油测试评价试验台,分析不同转速和负载条件下,发动机的比油耗,并与系统模拟结果进行对比.结果 可知:所研究车型每吨矿公里的燃油消耗量为0.156L,每天的生产效益为96.8万元,燃油消耗高但整体运行的经济效益也高,适合作为该矿区的工况下的运输车型;当坡度为15％时,卡车每天油耗量达到最大值;当载重量为30t时,该运输卡车的经济效益最大化;试验测试与系统模拟结果误差在7％以内,油耗的变化趋势保持一致,表明系统模块结果的可靠性与准确性.分析内容和结果为此类设计提供重要参考.     

国内叉车油电混合动力研究

近年,国内叉车销量快速增长,保有量已突破200万辆,其中70%以上为内燃叉车。内燃叉车实际使用工况范围大,动力系统难以高效匹配,使得发动机长期工作在非高效区,造成大量能量损耗,致使油耗高和排放差。利用油电混合动力技术,通过引入辅助电机,构造并联、串联或混联混合动力系统,可以有效改善工况波动对发动机的不利影响,提高燃油经济性,达到节能减排目的。概述国内叉车油电混合动力系统的结构特点、复合模式、控制策略和节能减排效果。     

车用增压柴油机EGR冷却器性能对比试验研究

本文试验研究了分别匹配3种不同EGR冷却器的发动机典型工况下的燃油经济性、排放性及EGR冷却器冷却效率。研究结果表明,随着EGR率的增大,发动机的燃油消耗率及NOx排放总体呈逐渐减小的变化趋势,而Soot排放呈逐渐增大的变化趋势。各试验工况下,NOx和Soot排放在发动机不同EGR率下呈"此消彼长"的trade-off关系。匹配不同EGR冷却器下发动机的燃油经济性差异并不明显,但匹配其中某款EGR冷却器后发动机的NOx及Soot排放物浓度更低,发动机运行的绝大部分工况下的该EGR冷却器高冷却效率区域更为宽广,因此该EGR冷却器在与发动机匹配对比中更具优势。     

复合式汽车变速器最佳经济性速比优化算法研究

复合式汽车变速器,由金属带式无级变速器(continuously variable transmission,CVT)和有级变速传动装置组成,可根据汽车工况的需要分别实现无级变速传动和有级变速传动。综合考虑了发动机效率和CVT效率对汽车油耗的影响,提出了一种复合式汽车变速器最佳经济性速比优化方法。首先建立了动力传动系统的数值模型,为系统优化匹配和仿真分析奠定了基础。其次,建立了CVT最佳经济性速比匹配优化目标函数模型。基于simulation X软件,建立了装有复合式变速器的汽车仿真模型,对CVT的最佳经济性速比进行了优化,并对比分析了速比优化前后汽车的动力性和燃油经济性,证明了本文算法的有效性和实用性。     

增压迟滞补偿器的设计开发与试验研究

为提高大功率柴油发动机动力输出,改善现有废气涡轮增压器存在的增压迟滞现象,在不改变原有增压器机构的前提下开发了一种新型补偿装置,该装置只需在原增压器进气管增加一高速电磁阀、一独立高压储气罐和控制系统。将该装置安装到车辆上进行了实车验证,动力性试验结果表明,该补偿器可以将发动机达到最大转矩点的时间由原来的8 s缩短到3 s,可以明显提升车辆起步时的动力性能;燃油经济性试验表明,在某企业油耗测试工况条件下,使用增压补偿器时百公里油耗可降低3.4%,明显改善车辆的燃油经济性。     

喷油正时对二冲程航空发动机混合气形成的影响

针对航空煤油难以雾化、导致油耗偏高、经济性差等问题,本文通过建立某型二冲程航空发动机三维仿真模型,调整喷油正时匹配回流扫气过程,分析不同喷油正时下混合气形成及分布情况,对气缸内燃油分布特性进行仿真研究。结果发现：将喷油正时设置在强制扫气过程后期阶段,可有效减少燃油短路损失,提高燃油捕获率;但喷油过晚会使得燃油与空气混合不充分,在火花塞附近不能形成合适的当量比,导致发动机性能降低。所研究发动机喷油正时为-130°CA时具有较高的指示功率和较低指示燃油消耗率,分别为14kW和342.9g/kWh。     

非动力总成因素对整车油耗灵敏度的优先级分析

汽车燃油经济性的技术影响因素包括发动机效率,传动系统效率,道路阻力,附件效率,标定控制等多个方面,本文重点分析各非动力总成技术因素,利用正交设计,结合整车仿真模型、实车实验和数理分析等手段,得出各非动力总成因素对乘用车燃油经济性的影响程度,形成对非动力总成因素重要性排序识别,对油耗影响程度的大致关系,指导整车燃油经济性开发成本控制和策略制定。     

非动力总成因素对整车油耗灵敏度的优先级分析

汽车燃油经济性的技术影响因素包括发动机效率,传动系统效率,道路阻力,附件效率,标定控制等多个方面,本文重点分析各非动力总成技术因素,利用正交设计,结合整车仿真模型、实车实验和数理分析等手段,得出各非动力总成因素对乘用车燃油经济性的影响程度,形成对非动力总成因素重要性排序识别,对油耗影响程度的大致关系,指导整车燃油经济性开发成本控制和策略制定。     

标致505轿车单点燃油喷射电控系统的开发

本文介绍了作者在广州标致汽车公司制造的XN1A发动机及505轿车上所开展的单点燃油喷射电控系统的研究开发工作，绘出了XN1A发动机采用电控燃油喷射系统后的外特性曲线及万有特性曲线，并与原SOLEX化油器式的特性曲线进行了比较．本文还示出了505SX车匹配上该单点电控燃油喷射系统后的整车等速油耗试验曲线，并与原化油器式的进行比较．试验结果表明，在XN1A发动机及505轿车上所开发的这种电控燃油喷射系统能使发动机及整车的燃油耗相比原化油器降低约10％，而动力性能基本保持不变．     

拖拉机动力换挡自动变速器经济性换挡规律研究

针对传统拖拉机轻载荷作业形式下(如播种、除草、移栽、收获等)发动机功率利用率较低、油耗较高等问题,通过分析拖拉机最佳经济性指标及其影响因素,提出一种以拖拉机燃油消耗率最低为目标的经济性换挡规律。这不仅需要发动机工作点在最低油耗经济区,还要求拖拉机具有较高的牵引效率,为此引入驱动轮滑转率,制定了以拖拉机速度、驱动轮转速、发动机转速、油门开度以及变速器传动比为控制参数的经济性换挡规律及其控制策略。采用模糊控制对驾驶意图进行识别,将驾驶员对换挡过程的干预引入到变速器控制中,以真实反映拖拉机实际作业环境。并以装备动力换挡自动变速器的东方红LA2004拖拉机为研究对象,对其轻载工况进行了仿真分析。结果表明,采用经济性换挡规律,能够使变速器挡位和发动机油门开度随着牵引负荷变化,保证发动机工作点处于在油耗较低的经济区域内,降低了拖拉机的燃油消耗率,实现拖拉机实际速度的稳定。该研究为拖拉机自动变速器控制系统开发提供了理论依据。     

ISG型中度混合动力汽车驱动工况控制策略优化

在汽车动力学理论的基础上,通过对基于集成起动机/发电机(Integrated starter/Generator,ISG)的中度混合动力汽车(Medium hybrid electric vehicle,Medium-HEV)的系统效率进行瞬时优化计算,得到ISG型中度混合动力汽车控制策略,确定控制策略中三个关键系数:电池电量切换阈值XSC,发动机充电曲线系数Xe_chg和发动机关闭曲线系数Xe_off,以及它们的取值范围。在Matlab/Simulink仿真平台下,建立ISG型中度混合动力汽车整车仿真模型,将电池电量变化值△SC折算为等效油耗,以ISG型中度混合动力系统综合油耗最小为优化目标优选三个系数的取值,从而确定ISG型中度混合动力系统动力源的匹配和优化控制策略。仿真结果表明,与传统汽车相比,ISG型中度混合动力汽车的油耗降低了36.95%,明显提高了中度混合动力系统燃油经济性。     

混凝土泵车燃油经济性试验研究

传统混凝土泵车作业效率低、能源消耗大,研究其燃油经济性对节能降耗具有重要意义。基于发动机台架试验,通过密集试验点的方法测试了不同转速和扭矩下的燃油消耗率,并利用发动机理论特性曲线,对试验数据进行了曲线拟合和修正,通过多维曲面拟合映射投影建立实用化的发动机燃油消耗率模型,并对发动机的外特性进行了标定。利用系统全面的测试方法将传统的发动机经济特性定性分析进行了量化研究,具体指出了发动机具有较好经济性的中高转速和扭矩运行区域。通过混凝土泵车实际操作工况油耗测试,验证了的整车的高效运行区,提高了泵车的操作效率。     

基于功率协调控制的液压挖掘机节能系统研究

在分析发动机工作特性的基础上,根据负载变化的多样性与复杂性,提出了恒功率与变功率相结合的控制策略,通过节能控制器对发动机和泵进行控制,使发动机-泵-负载达到良好匹配。并在液压挖掘机试验样机上进行试验。试验结果表明,采用该控制策略后,缩小了发动机随负载的变化范围,提高了燃油利用率和整机效率,提高了系统的响应速度,达到较好节能效果。     

汽油机GPF中颗粒物累积的影响及解决策略

为了使整车达到国六排放法规要求,在轻型汽油车上配置了颗粒捕集器,有效地降低了颗粒污染物(PN、PM)的排放。以一台1.5L的自然吸气汽油发动机,在发动机台架上进行试验,分析颗粒物在GPF的累积对排气背压及油耗的影响。试验结果表明：颗粒物在GPF的累积会造成排气背压的升高,油耗率也有所提高。通过适时地再生,可以有效地减少GPF中的碳颗粒物,降低排气背压,从而减少油耗率,提升了车辆的燃油经济性。     

基于典型作业工况的串联式电传动推土机功率跟随控制策略

为提高串联式混合动力推土机的燃油经济性,研究动力传动系统的能量分配策略。分析发动机和发电机的动态工作特性,通过台架试验建立发动机的动力输出特性模型、油耗特性模型和发电机的效率特性模型;通过超级电容的电阻串并联模型结构分析,建立超级电容的动态工作模型,设定荷电状态的安全工作范围。基于台架试验及模型获得的发动机最佳燃油消耗曲线,提出一种最佳燃油消耗曲线的功率跟随控制策略。研究推土机的典型作业工况,在典型作业工况下对提出的控制策略进行仿真,阐述超级电容的荷电状态及电压、电流的变化规律,并与传统机械传动结构的原型机在发动机工作转速、转矩、油耗和加速踏板位置变动等参数方面进行对比分析。结果表明,在推土机典型作业工况下,采用最佳燃油消耗曲线的功率跟随控制策略与原型机相比,节油率达13.1%。