汽车发动机的维护与保养

作为车辆的重要组成部分,汽车发动机关系到汽车的使用性能和行驶安全。了解汽车发动机的构造及常见故障原因,注重汽车发动机的维护与保养,可以较好防止发动机的非正常损坏,有效延长发动机的使用寿命,保护驾驶者的人身安全,保持出行者的愉悦心情。本文对发动机的常见故障原因进行了分析,进而提出相应的维护方法,并对如何正常科学合理地使用与保养发动机进行了探讨。     

基于温差发电技术的发动机能量回收研究

为了提高发动机燃油经济性,对发动机废弃能量进行回收利用是一种比较有效的方法。综述了采用温差发电技术进行发动机能量回收的研究进展。在介绍温差发电技术基本原理的基础上,对其在发动机能量回收方面的应用历史进行了回顾,从发动机尾气能量回收和冷却系统能量回收两个方面进行了总结。指出了提高换热器效率、降低热阻、提升温差发电系统可靠性、基于温差发电技术生命周期评价等内容是未来研究的方向。     

发动机输出转矩的改进BP神经网络估计

针对混合动力汽车控制系统的开发过程,提出一种应用改进BP神经网络对发动机输出转矩进行估计的方法.根据在发动机实验台中所测得的部分样本数据,将传统的BP网络误差函数进行改进,建立了发动机输出转矩估计模型,并利用最优停止法对网络进行训练,避免了过拟合现象.实验结果表明,利用改进的BP网络对发动机输出转矩进行估计,减轻了网络训练负担,降低了网络训练的误差,提高了发动机输出转矩估计的精确度.     

涡轴发动机动力涡轮转速传感器容错控制方法研究

为了提高涡轴发动机的可靠性,在动力涡轮转速传感器发生故障时,保证发动机串级主回路与预测抗扰控制回路的正常运行,提出了涡轴发动机动力涡轮转速传感器容错控制方法研究.采用动态系数法建立了涡轴发动机简化实时模型,利用卡尔曼算法进行了发动机退化参数的估计,建立了涡轴发动机机载自适应模型,同时对动力涡轮转速信号进行了故障诊断及信号重构,实现了对预测抗扰控制回路及发动机串级控制回路的容错设计,并进行了数字仿真验证.结果表明,所设计的容错控制方法可以在动力涡轮转速传感器信号发生故障时保证发动机的正常工作.     

航空发动机风扇驱动系统设计

分析航空发动机风扇驱动系统的结构特点,提出一种航空发动机风扇驱动系统的设计方法。根据现役航空发动机结构尺寸参数,结合开关磁阻电机原理进行航空发动机风扇驱动系统的初步设计。利用Ansoft对航空发动机风扇驱动系统的磁链、转矩进行分析。在MATLAB/Simulink中搭建航空发动机风扇驱动系统的非线性模型,采用直接瞬时转矩控制方法,有效地抑制航空发动机风扇驱动系统的转矩脉动,验证了航空发动机风扇驱动系统的有效性。     

燃料电池发动机低温冷启动热平衡建模与实验研究

质子交换膜燃料电池发动机低温冷启动性能是制约燃料电池发动机广泛应用的关键指标之一,燃料电池发动机系统的电池堆、BOP部件以及控制策略的不同会影响发动机的低温启动特性.本文设计了燃料电池发动机热管理系统,制定了控制策略,在此基础上建立了燃料电池发动机低温冷启动过程的热平衡模型,对发动机低温冷启动所需热量进行预测分析,并将模型计算热量与低温测试实际热量值进行了对比,验证了计算模型的准确性,为低温启动过程的精确控制提供预测依据.     

基于灰色理论的航空发动机剩余寿命预测

针对航空发动机健康监测数据繁杂、性能退化特征不明显、缺乏有效的健康指数构建与剩余寿命预测难的问题,提出了基于灰色理论的多监测参量优化选择与融合及全阶时间幂灰色预测模型(FOTP-GM(1,1))方法。首先,采用灰色关联分析法对航空发动机的高维监测物理参量的性能退化状态表征能力进行参数化度量,结合线性相关分析对监测参量进行优化选择;其次,利用灰色接近关联度对优化选择的特征进行加权融合,构建航空发动机的统一健康指标(HI),并以训练发动机HI失效阈值为参照,采用滑动窗欧氏距离比对法确定测试发动机的HI失效阈值;最后,采用FOTP-GM(1,1)对测试发动机的剩余寿命进行预测。通过实验分析,该方法能够有效地对航空发动机的剩余寿命进行预测,并比传统方法得到更高的预测准确度,该方法为实现航空发动机的故障预测与健康管理提供一种新的思路与手段。     

基于灰色理论的航空发动机剩余寿命预测

针对航空发动机健康监测数据繁杂、性能退化特征不明显、缺乏有效的健康指数构建与剩余寿命预测难的问题,提出了基于灰色理论的多监测参量优化选择与融合及全阶时间幂灰色预测模型(FOTP-GM(1,1))方法。首先,采用灰色关联分析法对航空发动机的高维监测物理参量的性能退化状态表征能力进行参数化度量,结合线性相关分析对监测参量进行优化选择;其次,利用灰色接近关联度对优化选择的特征进行加权融合,构建航空发动机的统一健康指标(HI),并以训练发动机HI失效阈值为参照,采用滑动窗欧氏距离比对法确定测试发动机的HI失效阈值;最后,采用FOTP-GM(1,1)对测试发动机的剩余寿命进行预测。通过实验分析,该方法能够有效地对航空发动机的剩余寿命进行预测,并比传统方法得到更高的预测准确度,该方法为实现航空发动机的故障预测与健康管理提供一种新的思路与手段。     

天然气发动机燃烧性能模拟分析

运用AVL-BOOST软件分别建立天然气发动机和汽油机的燃烧模型,确定了两种燃料发动机的低热值和空燃比等参数后,进行了模拟分析。模拟结果表明,在同样的压缩比情况下,天然气发动机的动力性低于汽油机;天然气发动机的扭矩略低于汽油机,汽油机的加速性能和爬坡性能更好;天然气发动机的压力升高率低于汽油机,天然气发动机运转时噪声低,舒适性好;天然气发动机的放热率低于汽油机,天然气发动机的指示热效率比汽油机高,所以天然气发动机更经济;天然气发动机尾气中的CO、NOx和HC均低于汽油机,天然气发动机对环境的污染小。     

固体火箭发动机推力测试方法研究

为满足对火箭发动机性能指标的测试要求,该文从系统构成,数据处理方面考虑,设计了一种新型的火箭发动机地面静止试验系统推力测试方法。该系统可对多种型号固体火箭发动机的工作时间和推力进行测试,经过实装测试,试验台发动机装配点火数据采集处理及时有效,测试结果的推力时间曲线数据准确,能够满足目前火箭发动机推力检测要求。     

电动机车驱动永磁同步电机设计和控制的研究

针对电动汽车,设计了一种新型的内置式永磁同步电动机,建立其相应控制系统,并通过Matlab/Simulink对控制系统建模仿真.仿真结果验证了系统的运行特性.     

Adaptive air–fuel ratio control scheme and its experimental validations for port‐injected spark ignition engines

To maintain the stoichiometric air–fuel ratio (AFR), this paper presents a model‐based adaptive AFR control scheme for port‐injected spark ignition engines. The utilized mean‐value model in control design accounts for the impingement and the evaporation process of the injected fuel on the walls and calculates on the uncertainties in the dynamics of the intake manifold and crankshaft rotation. A fueling controller with adaptive update laws is derived for estimating the uncertain parameters related to inaccuracies in air flow and fuel delivery into the cylinders and engine torque production, which is implemented by utilizing engine speed, manifold pressure and temperature, air mass flow rate at the throttle, and the universal exhaust gas oxygen (UEGO) sensor information, without knowledge of the fuel flow mass. Theoretical analysis shows that the proposed strategy is able to regulate the AFR against the parameter uncertainties. Moreover, both simulation and experiment on an engine test bench demonstrate the capability of the adaptive controller to recover the performance and robustness properties of the control system in the presence of various operating conditions and uncertainties including air path and fuel path perturbations and load torque disturbance as well. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于BP算法的船舶机舱报警监控系统的故障诊断分析

机舱报警与监控系统(AMS)作为船舶控制领域里重要的一环,在整个船舶运行期间起到了至关重要的作用。AMS数据的采集作为整个系统里最基础的一节,决定着整个系统能否持续稳定地工作。BP算法作为一种先进的网络算法,被广泛的运用在各个领域的数据分析。模型以镇江市亿华系统集成有限公司的7 000方泥驳机舱综合报警监测系统的数据为基础,建立BP网络模型,进行数据拟合。在故障诊断时,利用BP网络算法的模型预测柴油机的排烟温度来决定是否更换会有故障发生的柴油机。结果表明BP算法的拟合精度符合要求,预测精度基本可行,达到船用需求。     

随车式汽车尾气分析仪的设计

针对汽车尾气检测技术落后的问题,介绍了利用ARM9开发的汽车尾气分析仪。该分析仪使用不分光红外线法（NDIR）分析HC、CO和CO浓度;电化学方法分析O₂和NOx浓度;采用霍尔传感器测量机动车速度;采用热线式流量计测量机动车排出尾气的流量,能够测量不同工况下机动车尾气5种气体成分。试验结果表明,该仪器相对误差较小,具有推广应用前景。     

自然循环双压燃气轮机余热锅炉动态特性分析

为深入了解自然循环双压燃气轮机余热锅炉动态特性,基于Matlab/Simulink仿真系统,根据锅炉工作机理和结构特性,并充分考虑管束传热的影响,采用集总参数法建立了余热锅炉动态仿真数学模型,分析变工况运行时,燃气轮机排气温度、排气流量、高压给水流量分别扰动10%的条件下,锅炉主要参数的动态响应特性。结果表明,燃气轮机排气温度变化对余热锅炉各热力参数的影响最大,排气流量的影响次之,高压给水流量对蒸汽参数影响很小。仿真结果与锅炉实际运行数据基本一致,表明模型具有较高的精度和良好的通用性,能正确反映锅炉的动态特性,可为同类型锅炉热态运行提供合理的技术参考。     

Ethanol used as an environmentally sustainable energy resource for thermal power plants

Justification of using renewable energy sources and a brief analysis of their application prospects is given. The most common renewable energy sources for mobile thermal power plants are presented. The possibilities and ways of using ethanol as an energy source for such plants with diesel engines are analyzed. It is shown that it is feasible to add small amounts of ethanol to oil diesel fuel (DF) for obtaining an environmentally sustainable energy source for diesel engines. Therewith, a stable mixture of components can be obtained by adding anhydrous (absolute) ethanol to the oil fuel. The authors studied a mixture containing 4% (by volume) of absolute ethanol and 96% of oil DF. The physicochemical properties of the mixture and each of its components are presented. Diesel engine of the type D-245.12S has been experimentally studied using the mixture of DF and ethanol. The possibility of reducing the toxicity level of the exhaust emissions when using this mixture as an energy source for diesel engines of mobile power plants is shown. Transition of the studied diesel engine from oil DF to its mixture with ethanol made it possible to reduce the smoke capacity of the exhaust gases by 15–25% and to decrease the specific mass emissions of nitrogen oxides by 17.4%. In this case, we observed a slight increase in the exhaust gas emissions of carbon monoxide and light unburned hydrocarbons, which, however, can easily be eliminated by providing the exhaust system of a diesel engine with a catalytic converter. It is noted that the studied mixture composition should be optimized. The conclusion is made that absolute ethanol is a promising ecofriendly additive to oil diesel fuel and should be used in domestic diesel engines.     

基于IP Core的PXI Express接口DMA引擎设计

PXI Express是PCI Express在仪器领域的扩展。采用Xilinx公司的PCI Express端点硬核,详细阐述了一种通用DMA引擎的实现方法,对DMA读写操作流程和设计思想进行了详细的分析和说明,并提出了提高DMA引擎数据传输速率的优化方法。分别在硬件层和软件层进行测试,设计的DMA引擎可以达到较高的数据传输速率,为PXI Express接口提供了一种通用的解决方案,可以满足PXI Express系统中对高数据带宽的传输需求,具有很好的应用价值。     

电厂冷却方式选取

本文介绍了"小汽机"与主机排汽系统的各种冷却方式,冷却方式可以分为:湿冷系统、直接空冷系统、间接空冷系统三种方式。在工程设计中"小汽机"与主机排汽采用何种冷却系统,与诸多因素有关,在选取时,既要考虑业主喜好等主观因素,又要考虑外部条件、技术经济等客观因素。因此"小汽机"与主机排汽采用何种冷却系统的选取应具体工程具体对待。     

机动车尾气在线测量取样气路设计

机动车高温尾气流量和预处理后样气流量是测量机动车尾气中COx、NOx、THC等气体成分含量时的重要参数.基于伯努利原理和流体连续性方程,详细讨论了高温尾气的质量流量测量方案;以改进型皮托管、热电偶、压力计和压差计为检测器件,设计了尾气质量流量测量气路;以改进型孔板、压差计为检测器件,设计了预处理后样气质量流量测量气路;同时以MSP430为核心设计了电子测量电路;实验对比结果显示,系统可以准确的得到机动车尾气质量流量和预处理后的样气质量流量,其中机动车尾气质量流量偏差小于2.9%,预处理后的样气质量流量偏差小于1.2%.     

数字式火箭发动机涡轮泵转速测量方法研究

为解决因测量精度低、实时性差引起的液体火箭发动机工况分析困难的问题,结合某型号运载火箭发动机涡轮泵转速信号特点和遥测信号传送要求,提出了基于的CPLD周期法测量液体火箭发动机涡轮泵转速的方法,对转速信号周期的提取、传输以及在遥测系统内的波道编码进行了设计,采用Quartus II软件对转速周期的测量过程进行了仿真验证,设计的原理样机参加了该型号火箭遥测系统试验,试验结果表明,数字式发动机转速测量方法较型号现有的“分频法”在测量的精度和实时性方面均有大幅提升,能有解决目前发动机在加速启动段和减速关机段等转速急剧变化时段转速不能及时、准确测量的问题.