丙酮-丁醇-乙醇(ABE)/汽油混合燃料对高速发动机性能影响的试验研究

以发动机4000r/min、节气门开度35%为试验工况,对纯汽油及不同掺混体积分数丙酮-丁醇-乙醇(acetone-butanol-ethanol,ABE)与汽油混合物开展了不同点火提前角和喷油量的试验研究。分析了不同ABE混合比、点火提前角和过量空气系数对发动机性能的影响,并对每种燃料发动机最大功率工况的性能参数进行了比较。结果表明：点火提前角和过量空气系数相同时,混合燃料中ABE含量越高,燃油流量越大,发动机功率越大,有效热效率越高;燃油流量的总热量增大和热-功转换效率提高是促使发动机功率增大的主要原因;随ABE掺混比增加,NO比排放明显降低,CO比排放略有增加,碳氢化合物比排放先增后减。浓混合气工况增加ABE含量比在当量空燃比状态下增加ABE含量,发动机的有效热效率增大更明显,发动机的NO比排放降低更加明显。研究表明高速汽油机掺混ABE燃料具有较好的应用前景。     

汽油机不同稀释方式对性能和排放影响的对比研究

在某自然吸气汽油机上针对全球普遍采用的2000r/min、0.2MPa BMEP和1600r/min、0.26MPa BMEP工况,在台架上对缸内残余废气系数、外部EGR率和过量空气系数(稀薄燃烧)进行了对比试验。分析了上述不同缸内稀释方式对汽油机性能和排放的影响。提出了一个能对三者在同一基础上进行对比的缸内稀释因子α参数,并导出了α与缸内残余废气系数、EGR率及过量空气系数之间的关系式。在α统一基准下对三种稀释方法的试验数据进行对比,并对其影响程度及机理进行分析。研究结果表明:从提高进气压力、减小泵气损失的角度上看,缸内残余废气的影响最明显,稀薄燃烧次之,EGR率的影响最小;从对缸内燃烧过程的影响来看,EGR率的影响最明显,缸内残余废气次之,稀薄燃烧最不明显;从对油耗的改善效果来看,稀薄燃烧的影响最明显,缸内残余废气次之,EGR率的影响最小;从降低缸内氮氧化物浓度的效果来看,EGR率的影响最明显,缸内残余废气次之,稀薄燃烧影响最小。     

新能源装备永磁同步电机转子位置估计方法

针对逆变器非线性和电机磁场空间谐波影响永磁同步电机转子位置估算精度的问题,提出一种基于新型自适应滤波器的内置式永磁同步电机(IPMSM)转子位置估计方法,建立无位置传感器电机矢量控制系统,对电机转子位置的估计误差进行分析。基于该方法的特性,设计出一种由多个二阶广义积分器(SOGI)并联的新型自适应谐波滤波器,对反电动势中的高次谐波成分进行滤除,并搭建IPMSM驱动系统的台架展开测试验证。研究结果表明,该方法可有效抑制转子位置估计反电动势中的谐波,其谐波脉动幅值减小至3°,提高电机转子位置精度和系统控制性能。     

增压汽油机泵气损失影响因素分解及共性规律研究

基于多台先进车用增压直喷汽油机的性能对标试验数据,分析了泵气损失及其关键影响参数的共性规律,低速泵气损失随着负荷增高而减小,高速泵气损失随着负荷增高而增大。从气体流动损失角度分析可知,泵气损失主要由节气门的节流损失、进排气阀处的节流损失和涡后压力损失三部分组成。对试验数据的分析与二次开发表明节气门节流损失只与发动机的负荷和转速相关,且可以通过简单关系式预测;气阀节流损失和涡后压力损失只与通过的气体的质量流量及有效流通面积相关,两者随流量的增加而增加;此三项损失的算术合成与泵气损失的实测值吻合良好,验证了研究方法与技术路线的正确性。     

自然吸气式汽油机热功转换效率影响因素的共性规律

为提高车用汽油机的热功转换效率和能力,对其影响因素进行了研究.针对某款典型车用汽油机进行台架试验,实测各种影响汽油机缸内工作过程的参数.通过对实测数据进行交叉对比,总结得出一些共性规律:燃烧效率是过量空气系数的单值/线性函数;50%燃烧点位置与最高爆发压力位置呈近似线性关系,后者稍微滞后于前者,且随着转速的增大,这两个点逐渐靠近;点火提前角与50%燃烧点位置呈近似线性关系(斜率为负);高压循环指示热效率峰值出现在50%燃烧点,位于上止点后6~10°,CA处;高压循环指示平均压力主要受进气参数的影响,缸内过程的影响处于次要地位.     

一种内燃机瞬变过程状态与性能参数的准确检测方法

提出了一种能对车用内燃机瞬变过程中多项运行及性能参数同时进行检测与分析的方法.采用3个动态压力传感器和2个快速反应温度传感器进行信号测量,并与描述发动机气道内、气缸中工作过程的气体动力学和热力学方程组进行数值式耦合求解,解决了内燃机瞬变工况下换气过程与缸内过程的多参数,如瞬态气体质量流量、空燃比、进气及缸内气体成分、残余废气系数、泵气损失、燃烧放热规律和缸内指示效率等的连续高精度测量问题;通过分析缸内燃烧放热过程与热-功转换过程的相关影响参数,并与稳态工况下的Map标定参数进行对比,指出瞬变工况与稳态工况标定参数的差异,提出发动机瞬变过程中运行参数的纠偏要求.为瞬变工况下内燃机运行参数的精准标定与控制提供了一种新的手段,可望实现多参数的实机检测与纠偏,改善内燃机使用状态下的燃油经济性与排放性能.     

丙酮丁醇乙醇/汽油混合燃料对高速发动机性能影响的试验研究

以发动机4000 r/min、节气门开度35％ 为试验工况,对纯汽油及不同掺混体积分数丙酮丁醇乙醇(acetone-butanol-ethanol,ABE)与汽油混合物开展了不同点火提前角和喷油量的试验研究.分析了不同ABE混合比、点火提前角和过量空气系数对发动机性能的影响,并对每种燃料发动机最大功率工况的性能参数进行...     

旋挖钻机施工过程分析及其控制策略研究

旋挖钻机具备施工速度快、成孔质量高、环境污染较小等特点。但由于施工工艺的多样性、地质条件的多变性和复杂的质量控制要求，旋挖钻机面临施工效率和燃油消耗等诸多挑战。为了提高旋挖钻机的施工效率，降低整机的燃油消耗，开展了旋挖钻机施工过程的试验研究。首先，根据旋挖钻机的工作特点，将其工作过程分为下钻钻进、钻杆上提、上车回转、卸渣过程、回转对孔等5个阶段；然后，分析了各工作阶段旋挖钻机和发动机性能参数的变化规律；最后，为了使旋挖钻机各阶段的发动机工作状态保持最优，提出了基于钻杆最大进尺速度的发动机转速控制策略，开发了控制程序，实现了在旋挖钻机工作过程中对发动机转速的精准控制目的，该研究已在生产厂家试验现场的实际钻机上进行了验证，并与安装在钻机上的车载监测系统的数据进行了对比。研究结果表明：采用新的控制策略可以使发动机工作在最佳的状态，整机工作效率提高了15%,整机油耗降低了5.74%;将该方法应用在旋挖钻机实际工作过程中时，具有操作难度低、稳定性强的特点，能够有效提高旋挖钻机作业过程的效率，降低整机的燃油消耗。     

基于优化正畸和拼接拖影算法的工程装备全景图像技术

为实现全景视频技术在工程机械设备中的应用，针对传统全景视频拼接技术存在一定的失真性，同时拼接过程相机畸变矫正时间长，缺乏实时性，以及图像产生拖影等问题，提出一种优化图像畸变和提高图像拼接速度的全景拼接融合算法。该算法利用离散余弦变换进行高频系数滤除，有效提高了全景拼接图像的质量并缩短了拼接用时。实际应用结果表明，采用该技术可将拼接用时减少45%。