柴油机智能热管理系统研究

与基础发动机相比,发动机集成了电控水泵、电控风扇和电控节温器,通过控制策略来控制相应零部件协同工作,实现冷却系统的智能管理,使发动机冷却系统工作在最佳温度点,降低冷却系统的功率消耗,从而提高发动机热效率。文中通过优化电控水泵、电控风扇、电控节温器的控制参数及控制策略,并通过发动机台架和整车转鼓试验,对比了改装前后的发动机及整车性能;试验结果表明,通过智能热管理系统能有效控制水温,能有效降低发动机附件功耗,在CWTVC循环工况下整车综合油耗降幅达到2.33%。     

纯电动汽车热管理系统动态仿真及控制策略优化研究

基于dymola仿真软件建立了电动车整车热管理仿真模型,在Simulink上搭建了针对热管理系统的控制算法.使用FMI将Simulink控制模型和Dymola系统模型联立调节,并在NEDC工况下对模型仿真结果进行了分析比较,调整了控制策略中的参数阈值,得到了优化后的控制策略,从而更好地平衡电动车热管理系统耗能和电动车形...     

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%。     

后处理封装总成离线测试装置设计

柴油机后处理封装总成试验是后处理系统开发过程中的重要环节,通常基于发动机台架进行试验。由于发动机台架系统结构复杂,试验成本高,对于批量验证或批量生产后的后处理样件,往往需要耗费较多资源,并且试验过程的一致性难以保证。针对这些问题,设计了一种后处理封装总成离线测试装置。通过模拟产生发动机特定工况下的尾气,用来进行后处理封装总成的性能试验,试验系统由控制单元、进气系统、硝基甲烷喷射系统、混合器及熄焰装置、尿素喷射系统、背压调节装置、测试装置、尾气处理装置、进气流量计、NOx传感器及温度传感器等组成,一套装置可以覆盖不同排量“国六”后处理催化消音器试验,避免发动机一致性对试验结果产生的影响。通过进行氮氧转化效率测试和世界统一稳态标准测试循环（WHSC）测试,并与发动机台架测控系统试验结果进行对比。试验结果表明,该装置可以有效模拟发动机实际运行状态,并具有较好的一致性。相对发动机台架测控系统,更加灵活、方便、成本低。     

商用车发动机舱热管理一维/三维联合仿真与试验

为解决某商用车在额定工况下发动机出水温度偏高的问题,分别利用三维、一维和一维/三维联合仿真工具,对样车的发动机舱流场特性以及冷却系统性能进行了研究。通过一维/三维联合仿真结果与台架试验测试数据的对比分析,验证了一维/三维联合仿真模型的可靠性;同时针对发动机舱出现的热回流现象,提出了相应的改进措施并进行道路测试,测试结果显示：改进后,发动机出水温度下降3.7℃,验证了改进方案的有效性。通过一维/三维联合仿真可以提高发动机舱热管理的分析效率,缩短开发周期。     

航空活塞发动机热管理技术分析

研究不同海拔环境下的热管理技术对于航空活塞发动机的性能提升和可靠运行具有非常重要的意义。大气的密度和压强随海拔的降低导致传统发动机热管理系统无法满足高空工况的散热需求,但结合飞行器特点制造外部的强制湍流和增大散热面积仍是提高热管理性能的一个有效手段。由于不同海拔对航空活塞发动机热管理系统性能造成的影响不同,热管理系统海拔适应性的分析可以为航空活塞发动机热管理技术的发展提供依据。分析了航空活塞发动机热管理技术的发展方向和特点,从海拔的影响因素、多目标优化和综合热管理系统三个方面归纳了航空活塞发动机热管理系统的几个关键技术问题,最后指出未来的工作方向。     

直接氢气质子交换膜燃料电池发动机管理系统研究现状与进展

直接氢气质子交换膜燃料电池发动机是一个复杂的综合系统,各个子系统之间存在强烈的耦合。从水管理机理模型、电堆经验模型、电堆和空气系统优化和包括系统级水热管理系统的发动机综合系统优化与控制等层次上论述了发动机管理系统的重要性、研究现状和进展,并提出了将电池水热管理模型、系统优化和智能控制相结合的开发思路。     

顺序多点喷射单一燃料天然气发动机台架试验系统的研制

本文阐述了顺序多点喷射天然气发动机台架试验系统的构成及工作原理，系统可以方便地实时监测天然气发动机的工况参数，并可在线调整优化电控单元的控制参数。台架试验表明，系统性能稳定，工作可靠，有助于天然气发动机的台架试验研究及其电控单元的控制参数的优化。     

小排量赛车冷却系统的优化计算及性能预测

通过发动机台架试验确定了仿真计算的边界条件数据;利用GT-SUITE系列软件建立了大学生方程式赛车冷却系统的计算模型,并首次建立赛车的赛道速度循环工况,通过仿真模拟发动机冷机起动暖机过程及循环工况中发动机温度变化,并对标实车试验进行验证;针对现有赛车冷却系统存在的暖机时间长、停机后发动机出现热浸现象、发动机工作温度过低等问题,从散热器、水泵、节温器三方面开展优化,并对其结果进行性能预测。结果表明,优化后的冷却系统可使发动机处于最佳工作温度附近,怠速暖机时间减少16%,停机后未出现热浸现象,耐久赛油耗降低1.7%。     

发动机平衡轴壳体结构分析及优化

针对某四缸发动机平衡轴壳体在发动机台架试验时出现断裂的问题,基于建立的平衡轴总成三维模型,对平衡轴总成进行了模态分析,得到了壳体1～6阶模态频率;以多体动力学分析得到的壳体受力作为边界条件,对平衡轴壳体进行了强度及疲劳分析,得到了壳体4种加载工况下的应力分布规律,应力值最大加载工况下壳体的疲劳寿命和安全系数;确定了壳体...     

发动机台架自动测控系统的研究与开发

发动机台架试验是发动机性能测试的主要手段,采用以计算机控制的发动机台架试验自动测控与监测系统是其发展的必然趋势.介绍了基于CAN总线的发动机台架自动测控系统的开发,并简化了系统结构,有效地提高了系统的测试水平和效率.     

NEDC工况台架模拟控制方法研究

为了在传动系台架上模拟实车行驶工况,设计了基于前向模型的转速跟踪负载模拟算法。根据NEDC工况编制了适用于台架控制模型的车速历程。建立了车辆动力学模型和台架动力学模型,采用基于前向模型的转速跟踪负载模拟算法设计了台架负载模拟控制器,驾驶员模型跟踪工况车速,台架模型模拟变速器输入、输出端的动态响应。仿真结果表明,该系统能够模拟NEDC工况,转速误差控制在10r/min内,系统响应时间在0.5s内,该结果为台架控制器设计提供参考。     

大滚流气道对PFI发动机性能影响的试验研究

进气道是发动机进气系统的重要组成部分。增加进气道的滚流比,提高缸内的湍动能,从而改善燃烧,进而改善了发动机的性能。本文对一台1.5L增压气道喷射发动机进行了台架试验,获得了采用大滚流气道时发动机的性能状况;同时基于大滚流气道对比分析了配合原活塞和配合平顶活塞时发动机性能情况。试验表明,在低速小负荷工况下,滚流比的提高,对发动机油耗改善不明显;低速大负荷工况下,滚流比提高,改善了发动机的燃烧,降低了爆震倾向;在功率点附近的工况,滚流比的增大,导致燃烧相位滞后,油耗升高。     

混凝土泵车发动机万有特性模型与工况优化研究

将底盘传动系纳入发动机动力系统,提出了混凝土泵车发动机万有特性模型的现场测试方法.该方法无须将发动机从底盘上拆除进行台架测试试验,利用混凝土泵车液压系统对发动机进行现场加载,通过对液压参数的测试获得发动机输出扭矩,避免了对发动机转矩的直接测试.运用曲面插值法实现了发动机万有特性曲线的绘制,并以此为依据对该型号混凝土泵车工况进行优化,获得4种工况下与液压系统最佳匹配的发动机转速.试验验证：利用曲面插值法建立的某型号混凝土泵车发动机万有特性模型最大相对误差不超过5%,建模方法简单、精度高,以该模型为依据优化后的发动机工况节油效果明显,最大节油率为16.67%.     

汽油机颗粒捕集器的再生试验研究

基于一台1.5 L的涡轮增压汽油发动机,在发动机台架上进行汽油机颗粒捕集器的再生试验,以获得基于温度、氧流量、碳载量的碳颗粒物的再生燃烧速率试验数据。对试验数据进行分析处理,并在发动机台架上以及整车上进行了再生验证试验。结果表明:实际烧碳量与模型烧碳量的偏差精度在30%以内,满足匹配目标要求。     

发动机主动热管理系统台架耐久试验研究

针对搭载主动热管理系统的发动机进行台架耐久试验研究,对比研究了主动热管理系统的三种工作模式在不同的耐久试验规范下的试验特性,研究表明,主动热管理系统根据标定自行工作将会提高暖机速度。在规范A试验过程中,散热器冷却水温度低于其他两种模式,出水温度、缸头温度、缸体温度则高于其他两种模式。主动热管理系统的三种工作模式在规范B试验中,旁通温度、进水温度、出水温度、缸头温度、缸体温度加热阶段表现相同,而工作模式对于冷却液流量影响最大,对机油温度无影响,主动热管理系统的工作模式对发动机的性能无影响。     

发动机台架测试减振系统广义反馈控制研究

发动机台架试验是测试发动机性能的主要手段。在进行台架试验时,试验平台会产生很大的振动,对实验和设备都会产生影响。可调阻尼减振系统受可调阻尼器延滞性的影响在发动机进行瞬态试验时难于达到要求,而固定阻尼减振系统又缺乏纠正偏差能力。针对这一问题,提出一种广义反馈控制算法,并结合建立的台架测试振动模型进行仿真分析。根据仿真结果从时域和频率两个角度分析广义反馈控制对系统振动的影响。结果表明:广义反馈控制可以减小台架运行时系统的竖向振动,改善系统振动烈度。     

基于Simulink的气体机建模与仿真研究

基于MATLAB/Simulink仿真平台,以多点喷射气体机为研究对象,将模型划分为供气系统、气路系统、冷却系统和气缸系统,综合使用充排法、MAP图法、分缸法、经验公式来搭建天然气发动机物理模型,进行缸压和负荷特性试验。将仿真所得数据与台架试验数据对比,结果显示：仿真数据与台架试验数据的误差均在5%以内,误差较小,验证了此模型的准确性,可为天然气发动机体机后续的研究提供帮助。     

基于台架标定软件calibrate的优化研究及应用

本文主要通过Calibrate台架自动标定软件,针对发动机需要优化的工况进行工况扫点测试,并通油耗仪针对工况点油耗测试,通过排放测试系统、烟度计等设备针对尾气中的污染物进行测试,找出发动机综合最优点,进行试验验证。较之前手动标定点的结果进行比较,软件优化标定的工况点针对发动机状态更优。台架自动标定软件可大幅提高试验效率和发动机标定工作效率。     

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。