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氢发动机机油乳化规律研究
1
作者 李东升 周洪利 +3 位作者 靳晓妍 袁波 段少远 王兆文 《内燃机学报》 北大核心 2025年第3期262-269,共8页
氢发动机在低温工况下,氢燃料燃烧产生的水蒸汽会进入曲轴箱并冷凝成水,造成机油乳化,严重影响氢发动机的可靠性.为此,提出了一种机油含水量快速检测方法,随后研究了常温中长距离和低温短距离间歇行驶工况下氢发动机机油乳化程度,以及... 氢发动机在低温工况下,氢燃料燃烧产生的水蒸汽会进入曲轴箱并冷凝成水,造成机油乳化,严重影响氢发动机的可靠性.为此,提出了一种机油含水量快速检测方法,随后研究了常温中长距离和低温短距离间歇行驶工况下氢发动机机油乳化程度,以及不同含水量下乳化机油的润滑性能,最后探究了机油温度和通风程度对机油乳化的影响.结果表明:放油称重法可以满足氢发动机机油含水量检测需求;中长距离行驶工况不会发生机油乳化,机油乳化主要发生在低温短距离间歇行驶工况;乳化机油含水量为25%时机油仍能满足氢发动机的润滑需求;机油加热至60℃以上,能很好改善氢发动机机油乳化发生;通过将机油混合液加热至93℃以上,能快速将水分从混合液中分离出来;从发动机本体外补常温新鲜空气,加强曲轴箱通风量会加剧机油乳化的发生. 展开更多
关键词 氢发动机 机油乳化 检测方法 机油加热 主动通风
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基于浓度与活性分层的汽油小负荷压燃研究
2
作者 张蕾 张珊珊 +1 位作者 邬斌扬 苏万华 《内燃机学报》 北大核心 2025年第2期97-106,共10页
汽油压燃发动机具有高效清洁运行的潜力,基于自行搭建的汽、柴油双燃料发动机试验平台及缸内燃烧数值模拟方式,研究了汽油双、单歧管喷射策略及柴油单次、两次直喷策略所产生的燃料分层对汽油压燃小负荷燃烧的优化效果.结果表明:在转速... 汽油压燃发动机具有高效清洁运行的潜力,基于自行搭建的汽、柴油双燃料发动机试验平台及缸内燃烧数值模拟方式,研究了汽油双、单歧管喷射策略及柴油单次、两次直喷策略所产生的燃料分层对汽油压燃小负荷燃烧的优化效果.结果表明:在转速为1500 r/min、燃料热量为610.4 J/cyc的小负荷工况下,单歧管策略的缸内混合气浓度分层程度显著高于双歧管策略,有利于火核产生,提升着火性能,但燃烧效率低下.因此采用直喷微量柴油的策略使混合气活性大幅提升,活性基团产生与消耗速率加快,不同直喷策略导致混合气燃烧特性产生变化.在汽油预混率为86%的工况下,柴油早喷(-160°CAATDC)时的平均指示压力和指示热效率(ITE)分别为0.53 MPa和49.41%,NO_(x)、CO和总碳氢化合物(THC)排放水平降低,但压力升高率超限.优化喷射策略,采用多次直喷可灵活调控混合气浓度与活性分布,延缓放热进而降低压力升高率.在一次柴油早喷量为1.9 mg/cyc、二次柴油直喷量为1.0 mg/cyc时,指示热效率进一步提升至49.55%. 展开更多
关键词 双燃料发动机 汽油压燃 双、单歧管喷射策略 活性分层
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基于虚拟仿真模型的轻型车在用RDE排放预测
3
作者 苏庆鹏 赵华 +2 位作者 胡雨馨 张帆 裴毅强 《内燃机学报》 北大核心 2025年第1期55-63,共9页
为进一步准确预测在用乘用车实时驾驶排放,搭建了以发动机-后处理虚拟仿真为核心的在用排放预测模型.首先建立了发动机一维模型,与稳态和瞬态发动机原排测试数据进行了对比和标定.结果表明:在用实际行驶排放测试(RDE)工况下,CO和NO的原... 为进一步准确预测在用乘用车实时驾驶排放,搭建了以发动机-后处理虚拟仿真为核心的在用排放预测模型.首先建立了发动机一维模型,与稳态和瞬态发动机原排测试数据进行了对比和标定.结果表明:在用实际行驶排放测试(RDE)工况下,CO和NO的原排累积质量相对误差分别为9.2%、5.8%;其次进行后处理性能试验,对后处理温度、起燃和老化模型进行标定验证,在全球轻型车测试循环工况(WLTC)前35 s,三元催化转化器轴向最大温度误差为52℃,CO、NO的排放累积质量误差为0.0385 g(5.90%)和0.0011 g(0.75%);最后利用RDE排放预测模型在不同催化器老化状态下,进行WLTC、RDE和95%分位的激烈驾驶参考循环(RTS-95)工况的排放规律探究.研究发现:NO排放对工况更加敏感,超限风险更高.设定NO瞬时质量排放阈值为8 mg/s,以RTS-95循环在分散因子为0.6条件下的NO仿真结果为例,对催化器分散因子进行预警窗口宽度探究,结果表明:增加预警窗口宽度将会降低误判率和冷启动超限的识别概率. 展开更多
关键词 虚拟仿真模型 催化转化器老化 在用实际行驶排放测试 排放预测
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柴油引燃高压直喷甲醇燃烧与排放特性试验
4
作者 王天友 夏侯明昊 +3 位作者 张东明 卢天龙 刘浩业 孙凯 《内燃机学报》 北大核心 2025年第3期193-200,共8页
基于一台改造的柴油甲醇双直喷单缸机,研究了柴油引燃高压直喷甲醇燃烧和排放特性,并与甲醇预混合气柴油引燃燃烧方式进行了对比.结果表明:柴油引燃高压直喷甲醇燃烧能够在指示平均有效压力(IMEP)为0.4~1.4 MPa的宽负荷范围内实现90%~97... 基于一台改造的柴油甲醇双直喷单缸机,研究了柴油引燃高压直喷甲醇燃烧和排放特性,并与甲醇预混合气柴油引燃燃烧方式进行了对比.结果表明:柴油引燃高压直喷甲醇燃烧能够在指示平均有效压力(IMEP)为0.4~1.4 MPa的宽负荷范围内实现90%~97%甲醇替代率的稳定燃烧.在中高负荷下甲醇放热阶段呈现出显著的扩散燃烧特征,而且负荷增加过程中其后燃阶段的燃烧持续期基本保持不变.同时在全负荷范围内一氧化碳和碳氢排放都低于1 g/(kW·h),但NO_(x)排放则随负荷增加而显著升高;相比甲醇预混合气柴油引燃燃烧方式,柴油引燃高压直喷甲醇燃烧的放热率峰值仅为其一半,因而发动机燃烧相位可提前,指示热效率得以提高4%以上;在全负荷范围内柴油引燃高压直喷甲醇燃烧的碳烟、一氧化碳和碳氢排放均低至甲醇预混合气柴油引燃燃烧的10%以下,但NO_(x)排放在低负荷较低而在高负荷较高. 展开更多
关键词 柴油引燃高压直喷甲醇燃烧 甲醇替代率 热效率 碳烟 氮氧化物
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空燃比对汽油/氨和乙醇/氨发动机燃烧和排放特性的影响
5
作者 刘尚 林哲龙 +3 位作者 齐运亮 陆国祥 王博 王志 《内燃机学报》 北大核心 2025年第3期222-231,共10页
基于一台自然吸气4缸火花点火发动机,在转速为2000r/min、平均指示压力为0.64~0.86 MPa下研究了不同过量空气系数φa下汽油掺氨和乙醇掺氨的燃烧和氮基污染物排放特性.结果表明:φa=1.0时汽油掺氨可有效抑制发动机的爆震并优化燃烧相位... 基于一台自然吸气4缸火花点火发动机,在转速为2000r/min、平均指示压力为0.64~0.86 MPa下研究了不同过量空气系数φa下汽油掺氨和乙醇掺氨的燃烧和氮基污染物排放特性.结果表明:φa=1.0时汽油掺氨可有效抑制发动机的爆震并优化燃烧相位,指示热效率可提升约3.4%;汽油/氨和乙醇/氨的氮基污染物排放规律相近,掺氨使NO_(x)排放大幅增加,在φa=1.0时NO_(x)排放随点火提前而降低,在φa为1.2和1.4时NO_(x)排放随点火提前而升高,化学动力学分析表明,燃料型NO_(x)与温度正相关,与压力负相关,且稀燃工况下温度对燃料型NO_(x)的影响有所增强;NH3排放受狭隙效应和体积淬熄效应控制,且体积淬熄效应的影响随φa增大而增强;N_(2)O排放受NH3低温氧化路径控制,随点火推迟和φa增大而增加;掺氨后,三效催化剂在化学计量比下对NO_(x)转化率降低,对CO的转化效率升高. 展开更多
关键词 氨气 稀薄燃烧 氮基排放 化学反应动力学
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基于PAC生长机制下的蒽转化苯并芘机理研究
6
作者 张韦 马珍珠 +3 位作者 陈朝辉 李泽宏 宁硕 毕克刚 《内燃机学报》 北大核心 2025年第1期79-87,共9页
基于密度泛函理论(DFT)和过渡态理论(TST),利用苯基加成环化(PAC)机制,对内燃机缸内的苯并芘生成历程进行探索.结果表明:蒽自由边和锯齿边与苯基的入口反应均表现出无能垒、高放热和速率快的特点.分析各路径限速步速率可知,蒽自由边C1... 基于密度泛函理论(DFT)和过渡态理论(TST),利用苯基加成环化(PAC)机制,对内燃机缸内的苯并芘生成历程进行探索.结果表明:蒽自由边和锯齿边与苯基的入口反应均表现出无能垒、高放热和速率快的特点.分析各路径限速步速率可知,蒽自由边C1位点比锯齿边C2位更易生成苯并芘,最优反应路径限速步能垒仅为176.2 kJ/mol,反应速率为3.7×10^(9) s^(-1).锯齿边C2位的两条主路径限速步为五元环转化成六元环的异构化反应,能垒分别高达417.2 kJ/mol和421.7 kJ/mol,反应速率分别为8.7×10^(4) s^(-1)和5.8×10^(4) s^(-1).此外,芳香环上H迁移反应的难度高于脂肪链上H迁移.该研究提供了苯并芘的PAC生成机理,这为构建苯并芘的化学动力学模型提供理论依据,对预测内燃机缸内的苯并芘生成具有重要意义. 展开更多
关键词 多环芳烃 苯基加成环化 蒽 苯并芘 密度泛函理论 过渡态理论
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两级增压米勒循环柴油机的热力学性能及[火用]分析
7
作者 王毅 何冠璋 +3 位作者 林铁坚 黄豪中 郭晓宇 邢孔钊 《内燃机学报》 北大核心 2025年第2期127-135,共9页
四阶段《重型商用车辆燃料消耗量限值》对柴油机有效热效率(BTE)提出了更高的要求.基于一台7.7 L柴油机进行了一维仿真和试验验证,并通过[火用]分析探讨了米勒循环耦合压缩比对有效热效率的影响机制.结果表明:随着米勒度的增加,不可逆... 四阶段《重型商用车辆燃料消耗量限值》对柴油机有效热效率(BTE)提出了更高的要求.基于一台7.7 L柴油机进行了一维仿真和试验验证,并通过[火用]分析探讨了米勒循环耦合压缩比对有效热效率的影响机制.结果表明:随着米勒度的增加,不可逆燃烧损失和排出损失降低.在等转矩条件下,压缩比的提高可以减小排出损失.两级增压器的使用提高了进气流量,缸内总热容增大,有利于降低传热损失和排出损失.在高爆压目标下,相比晚关策略,进气门早关方案的传热损失和排出损失增加.根据计算结果完成了实际方案开发,在转速为1200 r/min、转矩为1200 N·m工况下,当进气门关闭角延后40°CA、压缩比由17.2提高至20.5且爆压由16.5 MPa提升至25.0 MPa时,有效热效率提升了4.0%,燃油消耗率(BSFC)降低了16 g/(kW·h). 展开更多
关键词 柴油机 两级增压 米勒循环 压缩比 [火用]分析
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高温高压下柴油密度的变化
8
作者 陈萍 徐荣武 +3 位作者 刘振明 刘景斌 李丽婷 李梅 《内燃机学报》 北大核心 2025年第2期158-163,共6页
柴油密度是现代柴油机燃油系统设计和仿真中必须设置的重要参数.柴油密度随温度和压力变化较大,密度的准确性是燃油系统设计和仿真正确性的重要保证.利用自行设计的燃油压力波传播速度测试台对国标0号柴油高温、高压条件下的波速进行测... 柴油密度是现代柴油机燃油系统设计和仿真中必须设置的重要参数.柴油密度随温度和压力变化较大,密度的准确性是燃油系统设计和仿真正确性的重要保证.利用自行设计的燃油压力波传播速度测试台对国标0号柴油高温、高压条件下的波速进行测试,并推导计算出相应的柴油密度,获得柴油密度随温度和压力的变化规律.结果表明:柴油密度随温度的升高而减小,随压力的升高而增大,且压力对柴油密度的影响远大于温度.在温度为300~360 K、压力保持恒定的情况下,温度每升高10 K,密度平均下降0.004 043~0.006 038 g/mL,压力越高,密度随温度下降幅度越小;在压力为20~200 MPa、温度保持恒定的情况下,压力每增加10 MPa,密度平均增加0.003 844~0.004 509 g/mL,温度越高,密度随压力增加的幅度越大. 展开更多
关键词 柴油机 燃油系统 柴油密度 压力波传播速度
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高原地区混合动力汽车污染物排放特性与燃油经济性
9
作者 姚杨雨 李加强 +1 位作者 赵龙庆 何超 《内燃机学报》 北大核心 2025年第2期136-143,共8页
为探究混合动力汽车在高原地区是否实现节能减排,在两个城市使用便携式车载排放测试系统对符合国Ⅵ标准的增程式混合动力汽车(E-REV)、插电式混合动力汽车(PHEV)和汽油车开展实际行驶排放(RDE)试验,分析混合动力汽车在高原地区的实际排... 为探究混合动力汽车在高原地区是否实现节能减排,在两个城市使用便携式车载排放测试系统对符合国Ⅵ标准的增程式混合动力汽车(E-REV)、插电式混合动力汽车(PHEV)和汽油车开展实际行驶排放(RDE)试验,分析混合动力汽车在高原地区的实际排放和燃油经济性.结果表明:冷却液温度越低、速度与加速度的乘积越大,CO、NO_(x)瞬时排放越大;剔除冷起动排放后,冷起动阶段的CO、NO_(x)排放降低比例大于CO_(2)排放,混合动力汽车的污染物排放受高原环境的影响较小;随着海拔升高,PHEV和汽油车的CO排放上升,而E-REV的CO排放下降,E-REV、PHEV和汽油车的CO_(2)排放增加,NO_(x)排放下降.与汽油车相比,E-REV和PHEV在高原地区的NO_(x)减排体现在市郊、高速工况.E-REV的燃油消耗量随着海拔升高而升高,相比E-REV,PHEV具有良好的燃油经济性. 展开更多
关键词 混合动力汽车 实际行驶排放 燃油经济性 排放
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汽油HCCI发动机串联复合涡轮废气能量分配研究
10
作者 林钰梅 张珊珊 +1 位作者 邬斌扬 苏万华 《内燃机学报》 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
为了更好地进行复合涡轮匹配,对各工况下发动机排气能量利用进行研究,建立汽油均质充量压燃(HCCI)发动机热力学模型和串联复合涡轮系统数学模型,构建汽油均质压燃发动机一维仿真模型.基于数学模型计算所得复合涡轮参数,选择合适的复合... 为了更好地进行复合涡轮匹配,对各工况下发动机排气能量利用进行研究,建立汽油均质充量压燃(HCCI)发动机热力学模型和串联复合涡轮系统数学模型,构建汽油均质压燃发动机一维仿真模型.基于数学模型计算所得复合涡轮参数,选择合适的复合涡轮系统,并进行一维仿真验证.基于匹配结果对复合涡轮系统中的能量分配进行研究.结果表明:通过所提出匹配方法选配的串联复合涡轮系统能够有效回收废气能量,实现整机性能提升,在转速为2200 r/min、平均指示压力(IMEP)为1.26 MPa时整机功率提高3.17 kW,整机效率改善2.49%;总结所得废气能量分配规律是:动力涡轮适用于转速高于1600 r/min及IMEP大于1.07 MPa工况,此时存在最优进气压力,使得动力涡轮所得废气能量有最佳废气能量占比,并使发动机整机效率达到最优. 展开更多
关键词 汽油 均质充量压燃 串联复合涡轮系统 废气能量
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基于超声波的涂层活塞环油膜厚度仿真
11
作者 罗佳美 韩晓光 +2 位作者 单英春 王静思 徐久军 《内燃机学报》 北大核心 2025年第2期164-172,共9页
针对超声波液相厚度测量技术在监测内燃机活塞环-气缸套摩擦副润滑状态时因回波叠加导致多界面中油膜厚度提取困难的问题,以涂层活塞环摩擦副润滑油膜为对象,提出了基于超声波4层介质油膜厚度测量的数学模型,并利用有限元仿真软件建立... 针对超声波液相厚度测量技术在监测内燃机活塞环-气缸套摩擦副润滑状态时因回波叠加导致多界面中油膜厚度提取困难的问题,以涂层活塞环摩擦副润滑油膜为对象,提出了基于超声波4层介质油膜厚度测量的数学模型,并利用有限元仿真软件建立了相应的有限元模型.模拟了在不同探头发射频率、不同涂层及油膜厚度下的声压场,分析了超声探头参数、涂层厚度以及预设油膜厚度对油膜厚度模拟检测结果的影响.对不同发射频率下油膜厚度为0.5~10.0μm的声压响应进行计算,根据计算结果所得油膜厚度与预设油膜厚度具有很好的一致性.进一步的实际测量试验证实了该方法在测定含涂层活塞环油膜厚度上的准确性. 展开更多
关键词 活塞环 油膜厚度 超声波测量 有限元模型
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SCR尿素沉积物催化分解机理与动力学模型研究
12
作者 夏冲 朱元清 +1 位作者 周松 冯永明 《内燃机学报》 北大核心 2025年第2期144-152,共9页
选择性催化还原(SCR)系统中的尿素沉积物可通过调整喷嘴参数、增加混合器和管道内涂覆催化剂等策略进行有效抑制.针对船用SCR系统尿素沉积物、V_(2)O_(5)-WO_(3)/Ti O_(2)催化剂和纯净尿素(CH_(4)N_(2)O)等样品,首先利用热重分析(TGA)... 选择性催化还原(SCR)系统中的尿素沉积物可通过调整喷嘴参数、增加混合器和管道内涂覆催化剂等策略进行有效抑制.针对船用SCR系统尿素沉积物、V_(2)O_(5)-WO_(3)/Ti O_(2)催化剂和纯净尿素(CH_(4)N_(2)O)等样品,首先利用热重分析(TGA)和傅里叶红外光谱(FT-IR)等表征技术分析了尿素等物质的催化分解特性,以及样品的化学成分;其次,基于密度泛函理论(DFT)提出了一种详细的尿素分解机理,该机理补充了三聚氰酸(C_(3)H_(3)N_(3)O_(3))及其同系物的形成与分解路径;最后,利用TGA试验数据和化学反应动力学方法开发了一套尿素非催化和催化相耦合的动力学模型.结果表明:船用SCR系统尿素沉积物化学成分主要是三聚氰酸及其同系物,以及三聚氰酸一酰胺(C_(3)H_(4)N_(4)O_(2));增加催化剂用量可以加速尿素分解,阻断尿素和缩二脲(C_(2)H_(5)N_(3)O_(2))向三聚氰酸转化,但副产物分解温度越高,催化剂用量也越大. 展开更多
关键词 选择性催化还原 尿素沉积物 催化分解 分解机理 动力学模型
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基于遗传算法的氨燃料活塞轨迹燃烧优化控制
13
作者 李家齐 张宸 +1 位作者 肖进 黄震 《内燃机学报》 北大核心 2025年第1期11-19,共9页
利用基于重复控制的主动控制器“虚拟曲轴”,在自由活塞发动机中实现了同一压缩比下的不同活塞轨迹运行特征(以参数Ω表征,为生成轨迹的椭圆的短轴与长轴之比),并从指示热效率、峰值压力位置、着火延迟和氮氧化物排放等特征的分析中,获... 利用基于重复控制的主动控制器“虚拟曲轴”,在自由活塞发动机中实现了同一压缩比下的不同活塞轨迹运行特征(以参数Ω表征,为生成轨迹的椭圆的短轴与长轴之比),并从指示热效率、峰值压力位置、着火延迟和氮氧化物排放等特征的分析中,获得了参数Ω表征的最优活塞轨迹.以此轨迹作为进一步优化的初始条件,基于遗传算法,以指示热效率为优化目标,对活塞轨迹进行了全局寻优设计.研究结果表明:活塞运动轨迹的变化会影响氨的均质压燃过程.经过寻优设计得出的最优轨迹相较于传统内燃机能够提升3.35%的指示热效率,并减小了42.93%的着火延迟时间. 展开更多
关键词 自由活塞发动机 氨 燃烧控制 遗传算法
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基于WACGAN和IRCNN的柴油机故障诊断方法
14
作者 唐程 毕凤荣 +3 位作者 黄盟 汤代杰 沈鹏飞 毕晓阳 《内燃机学报》 北大核心 2025年第3期270-278,共9页
针对基于振动数据驱动的柴油机故障诊断方法在训练样本不足时易过拟合、准确率低的问题,从故障数据增强与诊断模型优化两个角度出发,建立一种基于辅助分类生成对抗网络(WACGAN)和Inception残差卷积网络(IRCNN)的柴油机故障诊断方法.首先... 针对基于振动数据驱动的柴油机故障诊断方法在训练样本不足时易过拟合、准确率低的问题,从故障数据增强与诊断模型优化两个角度出发,建立一种基于辅助分类生成对抗网络(WACGAN)和Inception残差卷积网络(IRCNN)的柴油机故障诊断方法.首先将Wasserstein距离与梯度惩罚引入辅助分类生成对抗网络,建立WACGAN对小规模训练集进行增广;然后向卷积神经网络(CNN)中引入Inception结构,并利用连续可微线性指数单元(CELU)激活提高模型特征提取能力,同时加入残差结构避免特征信息丢失,建立IRCNN模型;最后利用增广后的训练集训练IRCNN模型,实现小样本下的柴油机故障诊断.经柴油机故障模拟试验验证,所提方法仅利用每个故障状态下10个工作周期的振动数据,能实现95%的故障识别率;与传统过采样算法和优化前、后的CNN算法相比,该方法在故障样本匮乏时效果最好,能够实现95.47%的故障诊断准确率. 展开更多
关键词 柴油机 故障诊断 生成对抗网络 卷积神经网络
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基于声信号多域复合特征的涡轮增压器喘振识别
15
作者 张书焓 李欣 +3 位作者 刘海 刘芳 马磊 郝晓静 《内燃机学报》 北大核心 2025年第3期279-287,共9页
以某型柴油发动机涡轮增压器为研究对象,开展基于非侵入式的声信号的增压器喘振识别研究,提出了一种基于声信号多域复合特征的涡轮增压器喘振识别方法.通过增压器喘振复现试验采集了喘振声信号数据,建立了喘振声信号数据库.从时域、频... 以某型柴油发动机涡轮增压器为研究对象,开展基于非侵入式的声信号的增压器喘振识别研究,提出了一种基于声信号多域复合特征的涡轮增压器喘振识别方法.通过增压器喘振复现试验采集了喘振声信号数据,建立了喘振声信号数据库.从时域、频域和倒谱域多域角度遴选,并提取获得多个增压器喘振声信号特征;采用随机森林算法计算了各特征对喘振的贡献度,选择核心贡献度特征组合成一个多域复合特征,作为喘振声信号敏感特征用于增压器喘振识别.利用支持向量机建立喘振识别模型,以识别准确率为目标,应用鲸鱼优化算法优化支持向量机核函数系数.通过增压器台架试验获得多组声信号,求解声信号多域复合特征,以此验证喘振识别模型的准确性,模型识别准确率可达99%以上. 展开更多
关键词 涡轮增压器 喘振识别 声信号 鲸鱼优化算法
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不同环境氧体积分数下甲醇喷雾自着火特性数值模拟
16
作者 张祥杰 王忠俊 +1 位作者 张尊华 韦一 《内燃机学报》 北大核心 2025年第3期211-221,共11页
基于计算流体动力学软件CONVERGE,利用大涡模拟方法对环境温度为1200K、环境压力为7.77 MPa条件下定容燃烧弹中甲醇喷雾自着火过程进行了数值模拟研究,重点解析环境氧体积分数(21%、15%和10%)对甲醇喷雾自着火特性的影响.结果表明:环境... 基于计算流体动力学软件CONVERGE,利用大涡模拟方法对环境温度为1200K、环境压力为7.77 MPa条件下定容燃烧弹中甲醇喷雾自着火过程进行了数值模拟研究,重点解析环境氧体积分数(21%、15%和10%)对甲醇喷雾自着火特性的影响.结果表明:环境氧体积分数由21%降至15%,着火延迟时间(IDT)增加了2.5%,环境氧体积分数由15%降至10%,IDT则增加了8.1%.在环境氧体积分数为10%时,甲醇燃烧过程生成微量OH并且始终分布于甲醇喷雾轮廓处.从CH_(2)O时空分布特征来看,随着氧体积分数的降低,CH_(2)O生成的温度区间范围变窄、当量比区间范围变宽,CH_(2)O的空间分布范围增大且质量分数分布更加均匀.由此可见,环境氧体积分数变化显著影响了甲醇喷雾着火特性,进而影响其关键自由基(CH_(2)O、OH)的生成及分布. 展开更多
关键词 甲醇 喷雾 环境氧体积分数 自着火
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预燃室内喷油参数对重型柴油机燃烧和排放的影响
17
作者 陈雨凤 鹿盈盈 +1 位作者 张道陈 裴毅强 《内燃机学报》 北大核心 2025年第3期201-210,共10页
以重型柴油机WP10H为研究对象,基于数值仿真软件CONVERGE研究预燃室式燃烧系统中预燃室内喷油定时和喷油角度对重型柴油机燃烧和排放的影响.结果表明:在大负荷工况下,预燃室式燃烧室能够强化燃烧,提前燃烧相位,提高缸压峰值,缩短燃烧持... 以重型柴油机WP10H为研究对象,基于数值仿真软件CONVERGE研究预燃室式燃烧系统中预燃室内喷油定时和喷油角度对重型柴油机燃烧和排放的影响.结果表明:在大负荷工况下,预燃室式燃烧室能够强化燃烧,提前燃烧相位,提高缸压峰值,缩短燃烧持续期,但增加壁面传热损失;部分预燃室方案能够同时降低NO_(x)和碳烟排放.优化后的方案表明,预燃室产生的持续湍动能扰动使得主燃室未燃混合气重新分布,降低稀燃混合气比例,降低NO_(x)排放;同时当量比为1左右混合气比例增多,燃烧更加充分,在碳烟氧化阶段,主燃室温度高,利于碳烟氧化,降低碳烟排放.选择预燃室喷油定时为0°CA ATDC、预燃室喷油角度为54.5°作为最终优化方案,该预燃室方案相较于原机,NO_(x)排放减少2.48%,碳烟排放减少21.07%. 展开更多
关键词 柴油机 预燃室 湍动能 排放
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柴油机后处理系统不同基材紧耦合SCR性能研究 被引量：1
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作者 刘伟达 王洪光 +3 位作者 陈宁 韩东岳 李俊普 郑碧莹 《内燃机学报》 北大核心 2025年第1期64-71,共8页
在稳态循环(WHSC)与瞬态循环(WHTC)工况条件下,基于选择性催化还原(SCR)反应机理设计了前、后级不同氨氮比(ANR)和排气温度,研究了不同基材紧耦合SCR(cc-SCR)在不同ANR和温度下的性能表现.结果表明:增压器后端增加cc-SCR可大幅提升后处... 在稳态循环(WHSC)与瞬态循环(WHTC)工况条件下,基于选择性催化还原(SCR)反应机理设计了前、后级不同氨氮比(ANR)和排气温度,研究了不同基材紧耦合SCR(cc-SCR)在不同ANR和温度下的性能表现.结果表明:增压器后端增加cc-SCR可大幅提升后处理系统的NO_(x)转化效率;在进行紧耦合催化剂选型时,前级喷射的ANR不宜超过0.8;相较于铜基cc-SCR,钒基cc-SCR具有N_(2)O生成量较低的优势;在低温条件下,铜基cc-SCR的NO_(x)转化效率优于钒基cc-SCR,300~450℃条件下,两种基材催化剂的NO_(x)转化效率相当;在稳态点排气温度为180℃时,钒基+铜基催化剂方案的NO_(x)总体转化效率随着ANR的增大而减小,铜基+铜基催化剂方案的NO_(x)总体转化效率随着ANR的增加而增大,高温时,两种方案对NO_(x)的转化相当;在热态WHTC循环条件下,铜基+铜基催化剂方案的NO_(x)总体转化效率随着ANR的增加而增大. 展开更多
关键词 柴油机 紧耦合选择性催化还原 转化效率 铜基 钒基 氨氮比
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双电磁驱动喷油器多模式喷射特性
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作者 朱成君 魏代君 +1 位作者 王晓艳 董全 《内燃机学报》 北大核心 2025年第3期241-250,共10页
基于可控喷油规律的先进燃烧模式,探究了双电磁驱动喷油器不同喷射模式下的喷射特性.采用动量法搭建喷油器入口压力和喷油规律联合试验平台,通过设计双电磁阀(分别为NCV-1和NCV-2)的驱动电流时序控制形式塑造不同形状的喷油速率曲线,实... 基于可控喷油规律的先进燃烧模式,探究了双电磁驱动喷油器不同喷射模式下的喷射特性.采用动量法搭建喷油器入口压力和喷油规律联合试验平台,通过设计双电磁阀(分别为NCV-1和NCV-2)的驱动电流时序控制形式塑造不同形状的喷油速率曲线,实现了单阀矩形、双阀矩形、斜坡和靴形等多种喷射模式.结果表明:与双阀矩形喷射模式相比,单阀喷射模式的喷油始点延迟0.23 ms,喷油速率增长速度更小.斜坡模式的喷油速率曲线在NCV-2驱动前与单阀矩形模式基本重合,在NCV-2驱动后喷油速率迅速增大.此外,当NCV-1与NCV-2的驱动间隔为1 ms时,斜坡模式的喷油量较双阀矩形喷射模式减少了22%左右,且稳定喷射阶段的喷油速率波动明显更小.靴形模式的喷射延迟与双阀矩形模式近乎相同,在NCV-1驱动时刻与第2次驱动NCV-2间隔为1 ms时的喷油量可达到双阀矩形模式的82%以上,并且在减小稳定喷射阶段的喷油速率波动上更占优势. 展开更多
关键词 可控喷油规律 双电磁驱动喷油器 驱动电流时序控制 多喷射模式 喷射特性
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汽油机碳罐冲洗控制策略仿真与试验
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作者 刘伟强 连学通 +2 位作者 白振霄 饶良武 龚金科 《内燃机学报》 北大核心 2025年第1期88-95,共8页
以某汽油机碳罐冲洗控制策略为研究对象,基于Simulink平台以模块化建模思路搭建了包含目标冲洗率计算、目标冲洗流量计算和电磁阀流量特性标定模块的控制策略仿真模型.使用流量计实测车辆转毂循环工况冲洗流量,验证模型控制精度与空燃... 以某汽油机碳罐冲洗控制策略为研究对象,基于Simulink平台以模块化建模思路搭建了包含目标冲洗率计算、目标冲洗流量计算和电磁阀流量特性标定模块的控制策略仿真模型.使用流量计实测车辆转毂循环工况冲洗流量,验证模型控制精度与空燃比控制效果,进而基于模型优化控制特征参数,探究提升冲洗流量途径.研究表明:模型仿真与实测累积冲洗流量分别为402.69 L、373.62 L,仿真误差为7.78%;常规冲洗率因子、电磁阀开启速度、电磁阀最大开度限制和初始冲洗率因子均对冲洗过程产生重要影响,且相互独立;基于模型综合优化控制策略特征参数,累积冲洗量由373.62 L提升至499.61 L,且空燃比控制效果良好.试验为在保持空燃比控制在当量比的前提下,尽可能提高汽油机碳罐冲洗流量的控制策略设计提供参考. 展开更多
关键词 汽油机 碳罐冲洗 控制策略 流量仿真 空燃比控制
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