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柴油机增程器机电耦合作用下的扭振特性分析
1
作者 雷基林 杨雄专 +4 位作者 王伟超 邱越 杨钊乾 毕玉华 莫瑞 《汽车工程》 北大核心 2025年第2期281-291,共11页
动力系统扭振问题是增程式电动汽车NVH领域研究的热点和难点。为了探讨增程器机电耦合作用下的扭振特性,以某款柴油机增程器为研究对象,对轴系进行系统当量化,建立了8自由度轴系扭振动力学模型,并采用非接触式测量方法在增程器台架上进... 动力系统扭振问题是增程式电动汽车NVH领域研究的热点和难点。为了探讨增程器机电耦合作用下的扭振特性,以某款柴油机增程器为研究对象,对轴系进行系统当量化,建立了8自由度轴系扭振动力学模型,并采用非接触式测量方法在增程器台架上进行扭振试验验证了模型的准确性。讨论了轴系结构参数、电磁参数以及激励力矩的获取方法,对增程器轴系进行了解耦计算并与原机进行对比分析得出电机转子系统的加入使轴系固有频率降低了27.6 Hz,最大振幅降低约21%,共振转速在原机的基础上整体向前推移了约200 r/min,且在前12阶内会增加一个固有频率。并根据增程器工况的特殊性重点分析了电磁参数对轴系的扭振特性影响,结果表明电磁阻尼与扭振振幅呈线性负相关,但其并不改变轴系的固有频率和共振转速;电磁刚度对扭振振幅影响不明显,主要影响零频的大小,会导致轴系出现低频滚振现象。 展开更多
关键词 增程器 扭转振动 机电耦合 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
2
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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高压共轨柴油机噪声声品质分析
3
作者 毕玉华 郝德伟 +1 位作者 吴彪 申立中 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第6期280-285,291,共7页
人们对噪声的研究从分贝控制转向声品质研究,而声品质评价主要分为主观评价和客观评价。对于声品质的主观评价主要是利用客观参数归一化值来表示主观声品质,而对于客观评价主要利用客观参数:响度,粗糙度和尖锐度三个参数来表示。基于客... 人们对噪声的研究从分贝控制转向声品质研究,而声品质评价主要分为主观评价和客观评价。对于声品质的主观评价主要是利用客观参数归一化值来表示主观声品质,而对于客观评价主要利用客观参数:响度,粗糙度和尖锐度三个参数来表示。基于客观参数归一化值利用LabVIEW软件编写声品质评价模块,并在台架间和操作间进行验证,试验采集两通道信息,在不同转速下台架间和操作间的声品质进行对比,从而评价好坏。结果表明,台架间和操作间的声品质符合实践预期,且操作间的声品质优于台架间声品质。 展开更多
关键词 客观参数 归一化值 LABVIEW 声品质模块 柴油机
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甲醇/柴油双燃料发动机催化型颗粒捕集器主动再生特性研究
4
作者 黄粉莲 王永佳 +2 位作者 万明定 周正伟 雷基林 《内燃机工程》 北大核心 2025年第2期72-81,93,共11页
基于GT-Power构建了甲醇/柴油双燃料发动机匹配后处理系统的仿真模型,系统研究了不同甲醇替代率、再生目标温度和初始炭载量对双燃料发动机催化型颗粒捕集器(catalytic diesel particulate filter,CDPF)主动再生时压降特性、温度特性、... 基于GT-Power构建了甲醇/柴油双燃料发动机匹配后处理系统的仿真模型,系统研究了不同甲醇替代率、再生目标温度和初始炭载量对双燃料发动机催化型颗粒捕集器(catalytic diesel particulate filter,CDPF)主动再生时压降特性、温度特性、完全再生持续时间及累计柴油消耗量的影响规律。结果表明:再生目标温度、甲醇替代率和初始炭载量均对CDPF主动再生具有显著影响。随着再生目标温度升高,CDPF压降下降速率加快,较高的再生目标温度易导致CDPF内出现温度值“尖峰”现象,650℃再生时CDPF峰值温度较目标温度高85℃。随甲醇替代率增加,再生过程压降略微增加,载体峰值温度降低。随初始炭载量增加,CDPF主动再生反应速率加快,载体峰值温度升高,CDPF压降下降速率增大,载体内部温度的均匀性提高。提高再生目标温度可缩短完全再生持续时间,减少累计柴油消耗量。甲醇替代率对完全再生持续时间的影响较小,甲醇替代率从0%增至30%,累计柴油消耗量减少27.8%。600℃再生目标温度、30%甲醇替代率、20 g初始炭载量条件下可实现高效安全再生的同时降低再生能耗。 展开更多
关键词 催化型柴油机颗粒捕集器 甲醇替代率 再生目标温度 初始炭载量 主动再生
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基于WOA-CNN-BiGRU的PEMFC性能衰退预测
5
作者 陈贵升 刘强 许杨松 《电源技术》 北大核心 2025年第4期831-840,共10页
针对PEMFC性能预测领域中存在的预测精度不足和泛化能力有限的问题,提出了一种结合鲸鱼优化算法(WOA)、卷积神经网络(CNN)和双向门控循环单元(BiGRU)的PEMFC输出性能预测方法。首先,采用最大信息系数从大量数据中提取对PEMFC输出性能影... 针对PEMFC性能预测领域中存在的预测精度不足和泛化能力有限的问题,提出了一种结合鲸鱼优化算法(WOA)、卷积神经网络(CNN)和双向门控循环单元(BiGRU)的PEMFC输出性能预测方法。首先,采用最大信息系数从大量数据中提取对PEMFC输出性能影响显著的特征,以降低计算复杂度。然后,结合CNN的特征提取能力和BiGRU在处理双向时间依赖性数据上的优势建立CNNBiGRU模型,并通过WOA优化其超参数进一步提升预测的准确性。最后,与传统预测模型进行对比,验证所建模型的优越性。实验结果表明:在训练集占比为60%时,模型在三种不同工况PEMFC老化数据集上的RMSE分别为0.0017、0.0014和0.0110,证明CNN-BiGRU模型具有较高的预测精度以及良好的泛化能力。 展开更多
关键词 PEMFC 性能衰退 鲸鱼优化算法 卷积神经网络 双向门控循环单元
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喷油策略对高寒柴油机冷起动特性与环境适应性的影响 被引量：1
6
作者 杨朗建 雷基林 +3 位作者 王东方 王正江 刘康 孙亮 《农业工程学报》 北大核心 2025年第2期76-84,共9页
高原高寒环境下冷起动性能恶化是制约内燃动力装备环境适应性的关键问题之一。为探明高原不同环境温度下柴油机不同喷油策略的冷起动特性和环境适应性,该研究以一款缸内直喷高压共轨柴油机为研究对象,结合2000 m的海拔高度条件下搭建低... 高原高寒环境下冷起动性能恶化是制约内燃动力装备环境适应性的关键问题之一。为探明高原不同环境温度下柴油机不同喷油策略的冷起动特性和环境适应性,该研究以一款缸内直喷高压共轨柴油机为研究对象,结合2000 m的海拔高度条件下搭建低温环境试验舱和冷起动测试台架,进行高原高寒环境(最低温度−45℃)下3种喷油策略和不同喷油提前角的冷起动性能、环境适应性试验。结果表明:相较于单次喷射(single injection,SI)策略,2次喷射(double injection,DI)和3次喷射(triple injection,TI)策略能有效提高极端环境下柴油机冷起动的转速稳定性和可靠性。按照燃烧平均滞燃期的长短将喷油策略排序为:TI<DI<SI,而平均最大燃烧压力的大小排序则与之相反。无预热塞辅助的冷起动工况下,SI策略的滞燃期最长,位于上止点后4.5℃A。TI策略将SI策略的滞燃期最大提前5.6℃A增强预混合燃烧的比例进而促进柴油机冷起动时燃料更快、更均匀和更稳定地燃烧。适当地增大喷油提前角可改善冷起动的燃烧,该研究中的最佳喷油提前角为30℃A。基于SI策略的柴油机燃烧产生的HC排放峰值最大,DI策略的柴油机燃烧产生的HC排放峰值居中,TI策略的柴油机燃烧产生的HC排放峰值最小。TI策略可将SI策略的柴油机燃烧产生的HC排放峰值在20和−5℃时分别降低58.6%和64.8%。SI策略在−25℃及以下的温度范围和DI策略在−45℃时,发动机冷起动无法成功。而TI策略在−45~20℃的宽温域环境中均能使发动机1次起动成功,提高冷起动成功率和平均加速度,缩短冷起动持续时间,极大地改善高原高寒条件下柴油机冷起动性能和提高环境适应性。研究结果可为提升内燃动力装备在多地域、宽温域应用的冷起动性能和环境适应性研究提供参考依据。 展开更多
关键词 高原高寒 冷起动 环境适应性 喷油策略 燃烧 排放
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氨气-柴油双燃料发动机燃烧与排放特性研究
7
作者 崔健 聂学选 +4 位作者 毕玉华 申立忠 雷基林 万明定 张凯 《内燃机工程》 北大核心 2025年第2期36-43,共8页
以一台排量为3.0 L的4缸高压共轨柴油机为研究对象,设计了进气道喷氨系统,并利用自主开发的双燃料发动机电子控制单元(engine control unit,ECU)来控制进气歧管中的4个氨气喷嘴的喷射。通过调节喷射脉宽来改变氨气喷嘴的开启时刻与氨的... 以一台排量为3.0 L的4缸高压共轨柴油机为研究对象,设计了进气道喷氨系统,并利用自主开发的双燃料发动机电子控制单元(engine control unit,ECU)来控制进气歧管中的4个氨气喷嘴的喷射。通过调节喷射脉宽来改变氨气喷嘴的开启时刻与氨的喷射量,在模拟平原环境下进行了不同替代率下的氨柴油双燃料发动机性能试验。研究分析不同氨替代率对缸压、燃烧放热率、燃烧温度、滞燃期、燃烧重心和燃烧持续期的影响,同时还研究了不同氨替代率对HC、CO、NO_(x)、NH_(3)、CO_(2)及PN等排放的影响。研究结果表明,氨替代率由0增加到30%时,缸压、燃烧放热率与燃烧温度分别下降了0.42 MPa、9 J/(°)与34.9 K,且滞燃期与燃烧持续期分别延长了0.9°与4.5°,燃烧重心推迟了1.5°。随着氨替代率增加,HC与CO排放小幅度增加,CO_(2)和NO_(x)排放显著减少,未燃NH_(3)排放显著增加。替代率每增加10%,CO_(2)与NO_(x)排放分别降低3343×10^(-6)与65×10^(-6);HC与CO分别增加6×10^(-6)与8×10^(-6),未燃NH_(3)排放增加87.3×10^(-6)。尽管氨替代燃料有助于减少碳排放,但同时也导致燃油经济性下降。在30%的氨替代率下,当量燃油消耗率上升至37.9 g/(k W·h),热效率降低至35.9%。 展开更多
关键词 氨气 柴油 发动机 双燃料 燃烧 排放
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微凸结构对X形通道流动换热特性的影响
8
作者 袁鑫鑫 邓晰文 +1 位作者 邓伟 雷基林 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第7期228-237,共10页
换热管作为一种能量传输装置能提升热交换减少热损失,其中多管交叉连通的换热管在工业应用中较为常见。为了提升X形换热管的综合换热性能,采用二维仿真模型,利用Fluent软件进行数值仿真,通过在直换热管道中内置等腰梯形、矩形、前直角... 换热管作为一种能量传输装置能提升热交换减少热损失,其中多管交叉连通的换热管在工业应用中较为常见。为了提升X形换热管的综合换热性能,采用二维仿真模型,利用Fluent软件进行数值仿真,通过在直换热管道中内置等腰梯形、矩形、前直角梯形、后直角梯形以及三角形5种微凸结构研究其换热增强特性,研究发现,后直角梯形微凸结构在高径比P为0.1时,管道强化换热能力最强,直管综合换热性能评价标准最高达到1.24。在此基础上以恒定壁温353 K、入口流速为0.3~0.7 m/s的工况,研究了后直角梯形微凸结构在高径比P为0.1时,微凸间距对X形通道的换热性能影响,为预测管道夹角对换热性能的影响,对5种可能形成的夹角角度也进行了研究。研究结果表明:X形通道的换热能力与入口流速不呈正相关,在入口流速为0.5 m/s时达到最大;X形通道的换热增强能力与微凸结构布置形式有关,当微凸结构面积占计算域二维通道面积比例约为1/22时,有较强换热能力;管道夹角与入口流速综合影响其换热能力,小管道夹角在低流速状态下换热能力增强效果明显,大管道夹角在高流速状态下略有增强。当换热管夹角为115°,入口流速为0.5 m/s,间距d 1为6 mm,间距d 2为2 mm时,将产生明显的增强换热效果,综合换热性能评价标准最大达到1.84。研究结果可为多入口多出口换热管如何提升换热能力提供一定参考。 展开更多
关键词 强化换热 X形换热管 微凸结构 微凸结构间距 数值模拟
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基于灰色关联分析的柴油机气道结构参数对气道性能的影响
9
作者 包广元 张韦 +2 位作者 何超 王东鸽 李加强 《内燃机工程》 北大核心 2025年第3期79-87,共9页
为提升车用柴油机螺旋进气道的性能,通过灰色关联分析,系统研究了螺旋室高度、气道偏心距及气道偏转角对气道性能的影响规律。研究结果表明,气道结构参数按照对涡流比和进气量的影响权重由高到低排序依次为螺旋室高度、气道偏心距、气... 为提升车用柴油机螺旋进气道的性能,通过灰色关联分析,系统研究了螺旋室高度、气道偏心距及气道偏转角对气道性能的影响规律。研究结果表明,气道结构参数按照对涡流比和进气量的影响权重由高到低排序依次为螺旋室高度、气道偏心距、气道偏转角。当螺旋室高度为5.04 mm而气道偏心距为2.82 mm时,涡流比达到最大值2.102。当螺旋室高度为5.04 mm,气道偏转角为-5.2°时,进气量达到最大值0.715 g。通过多项式逼近算法,建立了涡流比模型和进气量模型。这两个模型在预测精度和拟合度方面表现优异,涡流比与进气量的均方根误差分别为0.04和0.05,拟合优度分别为0.95和0.93。 展开更多
关键词 柴油机 螺旋进气道 结构参数 灰色关联分析 多项式逼近算法
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考虑微观表面分层特征密封环接触特性分析
10
作者 刘孟扬 孙雪剑 +2 位作者 毛文元 邓晰文 雷基林 《化工学报》 北大核心 2025年第3期1156-1169,共14页
软硬配对的密封环广泛应用于旋转式动密封领域,然而动静环间的接触摩擦是引起密封失效的主要原因。分析密封环的接触特性对研究密封摩擦损伤现象乃至预测密封稳定运行具有重要意义。传统研究大多基于密封环微观表面微凸体满足高斯分布... 软硬配对的密封环广泛应用于旋转式动密封领域,然而动静环间的接触摩擦是引起密封失效的主要原因。分析密封环的接触特性对研究密封摩擦损伤现象乃至预测密封稳定运行具有重要意义。传统研究大多基于密封环微观表面微凸体满足高斯分布的单层特征假设,忽略其存在的分层特征。本研究以干气密封为工程背景,通过测量密封环表面形貌二维数据,利用间断分离法获取分层参数,结合双高斯表面仿真理论对密封环三维重构,使用确定性接触模型对密封环接触特性进行研究,并结合表面仿真分析相关长度、下高斯粗糙度、上高斯占比等对密封接触特性的影响。研究结果表明:经过抛光处理的成品碳石墨密封环分层特征明显。相关长度的增加会减少粗糙峰数量并增加粗糙峰平均曲率半径。上高斯占比的增加导致粗糙峰平均曲率半径略有增加。增加下高斯粗糙度会降低粗糙峰平均曲率半径,增加粗糙峰数量,显著降低接触性能。下高斯粗糙度对表面形貌、接触特性影响最大,而相关长度、上高斯占比对接触特性影响较小。 展开更多
关键词 动密封 表面形貌 分层特征 微尺度 接触
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阴极出口可变结构对空冷型质子交换膜燃料电池的性能影响
11
作者 刘懿 杨旭东 +2 位作者 雷基林 何述超 周杰 《内燃机工程》 北大核心 2025年第3期69-78,共10页
设计了一种阴极出口可变结构的空冷型质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)模型,其具有单独的冷却流道,阴极出口的面积是可变的,在增强冷却效果的同时可有效调节电池内部的水平衡。为了突出出口可变结构的特点... 设计了一种阴极出口可变结构的空冷型质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)模型,其具有单独的冷却流道,阴极出口的面积是可变的,在增强冷却效果的同时可有效调节电池内部的水平衡。为了突出出口可变结构的特点,同时计算了原始结构和出口可变结构的单电池模型。在0.6 V的输出电压下,出口可变结构模型的平均温度相比原始结构模型降低6℃,平均水含量相比原始结构模型增加了0.78。在负载电流密度为1.046 A/cm^(2)时,出口可变结构模型的功率密度相比原始结构模型提高了2.20%。并且在高温干燥环境下,挡板高度为1.1 mm的出口可变结构模型其功率密度比挡板高度为0.3 mm的模型高出了2.30%。结果表明,出口可变结构可以通过改善电池的冷却性能和保水性能来提高电池性能,并且在复杂环境下具有更好的环境适应性。 展开更多
关键词 燃料电池 水热管理 保水 冷却
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极寒条件下含氧燃料对柴油机冷起动特性的影响 被引量：4
12
作者 王晓宇 王正江 +2 位作者 贾丹丹 万明定 申立中 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期18-25,共8页
针对柴油机存在低温冷起动困难甚至无法起动的问题,基于起动/发电机集成一体化技术柴油机,在高原低温发动机冷起动试验舱,研究-50号柴油A0(氧质量分数为0%)、A1(氧质量分数为2.05%)和A2(氧质量分数为4.40%)燃料在-43℃下对柴油机冷起动... 针对柴油机存在低温冷起动困难甚至无法起动的问题,基于起动/发电机集成一体化技术柴油机,在高原低温发动机冷起动试验舱,研究-50号柴油A0(氧质量分数为0%)、A1(氧质量分数为2.05%)和A2(氧质量分数为4.40%)燃料在-43℃下对柴油机冷起动过程的影响和燃烧特性分析.结果表明:相比A0纯柴油,燃用A1、A2含氧燃料起动时间分别缩短了36.64%和42.71%;起动累计油量分别降低47.8%和60.6%;怠速运行前60 s内转速波动率分别降低25.3%和43.8%.燃用燃料氧质量分数越高,起动燃烧首循环的缸内压力、燃烧放热率、缸内燃烧温度和缸内压力升高率峰值越高,且燃烧重心前移,燃烧持续期越短;起动转速上升过程循环数越少,平均最大缸内压力越大,起动过程燃烧稳定性越好. 展开更多
关键词 柴油机 含氧燃料 冷起动过程 燃烧
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临界温度下循环喷油量对柴油机冷起动和排放特性的影响 被引量：5
13
作者 雷基林 李道硕 +6 位作者 王东方 杨朗建 陈俊霖 刘康 宋国富 孙亮 陈丽琼 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期247-254,共8页
为探明循环喷油量对小型农用柴油机冷起动特性和排放性能的影响规律,同时寻求其临界温度下的最佳循环喷油量,该研究以一款直列双缸高压共轨柴油发动机为研究对象,利用环境模拟舱整机试验平台,通过多次预试验测得海拔2000 m下,该机不开... 为探明循环喷油量对小型农用柴油机冷起动特性和排放性能的影响规律,同时寻求其临界温度下的最佳循环喷油量,该研究以一款直列双缸高压共轨柴油发动机为研究对象,利用环境模拟舱整机试验平台,通过多次预试验测得海拔2000 m下,该机不开启预热装置能够成功起动的临界温度为-5℃。在此工况下,采用3次喷射方式,通过改变主喷油量研究循环喷油量对该机冷起动特性和排放性能的影响。结果表明:较大或较小的循环喷油量均会导致柴油机冷起动时间增加,甚至起动失败;随着循环喷油量增大,冷起动时间先减小后增加,循环喷油量为20 mg时冷起动时间最短,且HC、CO排放峰值均最低,分别为12984和3008 mg/L;增大或减少循环喷油量均会导致HC和CO排放峰值增加。循环喷油量较大时,CO排放峰值显著增加,并且峰值出现时刻提前。改变循环喷油量对NOx排放峰值有较大影响,循环喷油量为30 mg时NOx排放峰值最小,为368 mg/L。综合考虑,海拔高度2000 m,环境温度-5℃工况下该柴油机起动的最佳循环喷油量为20 mg。研究结果可为柴油机冷起动特性和排放优化提供支撑。 展开更多
关键词 柴油机 排放 冷起动 循环喷油量
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不同海拔下甲醇替代率和主喷正时对RCCI发动机性能的影响 被引量：4
14
作者 黄粉莲 佘超杰 +3 位作者 万明定 杨仕臣 雷基林 申立忠 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期71-81,共11页
为探究不同海拔条件下甲醇/柴油反应活性控制压燃(reactivity controlled compression ignition, RCCI)发动机的运行特性,该研究基于甲醇/柴油双燃料发动机试验台架,试验研究1 800 r/min、100%负荷和3 200 r/min、100%负荷下不同甲醇替... 为探究不同海拔条件下甲醇/柴油反应活性控制压燃(reactivity controlled compression ignition, RCCI)发动机的运行特性,该研究基于甲醇/柴油双燃料发动机试验台架,试验研究1 800 r/min、100%负荷和3 200 r/min、100%负荷下不同甲醇替代率、柴油喷射正时对发动机燃烧与排放性能的影响规律。结果表明:不同海拔条件下随着甲醇替代率的增加,缸压和瞬时放热率峰值逐渐升高,燃烧始点和燃烧中心前移,当量有效燃油消耗率(equivalent brake specific fuel consumption, ESFC)降低,有效热效率升高,NO_x和碳烟排放大幅降低,THC(total hydrocarbons)和CO排放增加。1 800 r/min、100%负荷工况下,甲醇替代率由0增至20%,0、1 000、2 000 m海拔下最大缸压平均增加1.72 MPa,瞬时放热率峰值平均升高25.08 J/(°),ESFC平均降低4.67%,有效热效率平均升高4.90%,NO_x和碳烟排放分别平均降低16.63%和50%,THC和CO排放量分别平均增加142.03、388.18 mg/kg。3 200 r/min下甲醇替代率由0增至7%,不同海拔高度下ESFC平均降低1.76%,有效热效率平均升高1.79%,NO_x和碳烟排放量分别平均降低8.17%和20.70%。海拔高度由0升至2 000 m,1 800 r/min、20%甲醇替代率与3 200 r/min、7%甲醇替代率下,瞬时放热率峰值分别降低4.80和8.08 J/(°),燃烧中心分别推迟1.44°和1.43°,有效热效率分别降低0.82%和0.68%,ESFC分别升高2.10%和1.99%,NO_(x)排放量分别减少10.61%和7.35%,碳烟排放分别增加26.54%和32.12%,THC排放分别升高29.88%和15.45%,CO排放量分别增加22.42%和18.15%。固定甲醇替代率后,随着柴油主喷正时提前,不同海拔条件下缸压和放热率峰值逐渐升高,燃烧中心向上止点靠近,ESFC逐渐降低,有效热效率升高,碳烟排放减少,NO_(x)、THC和CO排放增加。1 800 r/min、15%甲醇替代率下,主喷正时从-1.5°提前至-7.5°,不同海拔高度下ESFC平均降低8.27%,有效热效率平均升高9.08%,碳烟排放平均减少90.94%。为提升高海拔条件下甲醇/柴油RCCI发动机的热效率和燃油经济性,可以适当增大柴油主喷正时。研究结果可为不同海拔环境下甲醇/柴油RCCI发动机燃烧与污染物排放控制优化提供参考。 展开更多
关键词 甲醇 柴油机 反应活性控制压燃 主喷正时 海拔
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基于进气节流耦合后喷策略的柴油机排气热管理 被引量：4
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作者 黄粉莲 朱玉 +3 位作者 万明定 申立忠 彭益源 夏大双 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期196-207,共12页
为研究柴油机颗粒物捕集器(diesel particulate filter,DPF)再生升温过程中排气热管理策略对柴油机氧化催化器(diesel oxidation catalyst,DOC)入口温度、发动机性能及污染物排放的影响,该研究分别选取低速低负荷、低速中负荷及中速低... 为研究柴油机颗粒物捕集器(diesel particulate filter,DPF)再生升温过程中排气热管理策略对柴油机氧化催化器(diesel oxidation catalyst,DOC)入口温度、发动机性能及污染物排放的影响,该研究分别选取低速低负荷、低速中负荷及中速低负荷工况,通过试验研究进气节流和喷油控制参数对DOC入口温度、燃油经济性及排放性能的影响。试验结果表明:通过进气节流、推迟后喷正时和增大后喷油量能够有效提高DOC入口温度,主喷正时和喷油压力对DOC入口温度的影响较小。基于Box-Behnken试验设计与响应曲面法对低速低负荷工况下进气节流耦合后喷策略的排气热管理策略进行多目标优化,以进气量、后喷正时和后喷油量为因子,DOC入口温度、有效燃油消耗率(brake specific fuel consumption,BSFC)、氮氧化合物(nitrogen oxides,NOx)和烟度排放为优化目标。响应曲面分析结果表明:各因素对DOC入口温度的影响程度从大到小为进气量、后喷油量、后喷正时;对BSFC和NOx排放的影响程度从大到小为后喷油量、后喷正时、进气量;对烟度排放的影响程度从大到小为进气量、后喷油量、后喷正时。当后喷正时为上止点后30℃A、进气量为87 kg/h、后喷油量为6 mg时,DOC入口温度达到最高,此时BSFC为275.4 g/(kW·h),NOx及烟度排放分别为7.38 g/(kW·h)和1.85 mg/m^(3)。优化后最佳进气量、后喷正时和后喷油量分别为87 kg/h、29℃A和5.4 mg,与优化前相比,DOC入口温度提升43.9℃,BSFC增加31.8 g/(kW·h),NOx和烟度排放分别降低18%和29%。研究结果可为DOC入口温度优化控制提供参考。 展开更多
关键词 柴油机 优化 氧化催化器 排气热管理 响应曲面法
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基于OCV模型优化的磷酸铁锂电池SOC估计 被引量：2
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作者 陈贵升 许杨松 +1 位作者 沈颖刚 肖仁鑫 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第7期1281-1288,共8页
锂离子电池荷电状态(SOC)与开路电压(OCV)的关系曲线(OCV曲线)是影响其SOC估计精度的核心因素。针对小电流OCV(LO)测试耗时短但数据精度较低的问题,提出一种OCV模型及其优化方法。该方法基于LO测试的OCV数据,采用道格拉斯-普克算法和分... 锂离子电池荷电状态(SOC)与开路电压(OCV)的关系曲线(OCV曲线)是影响其SOC估计精度的核心因素。针对小电流OCV(LO)测试耗时短但数据精度较低的问题,提出一种OCV模型及其优化方法。该方法基于LO测试的OCV数据,采用道格拉斯-普克算法和分段线性函数建立OCV模型。并将OCV曲线上的4个OCV点作为变量,建立了其他OCV点的随动模型,使曲线能够运用粒子群优化算法进行优化。基于优化后的OCV曲线,动态工况下的端电压估计绝对平均误差降低83.5%,采用自适应扩展卡尔曼滤波的SOC估计误差小于0.3%。该方法能够基于耗时短的LO测试获取准确OCV曲线,降低锂离子电池研究与应用的测试成本。 展开更多
关键词 磷酸铁锂电池 SOC估计 小电流OCV测试 OCV模型
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国六柴油机轨压和喷油正时对柴油机性能的影响 被引量：1
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作者 毕玉华 张凯 +3 位作者 黄粉莲 万明定 聂学选 严杰 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期59-69,共11页
为优化柴油机性能,基于一台配备了完整国Ⅵ后处理系统的高压共轨直列4缸柴油机,开展了柴油机负荷特性研究,在此基础上研究轨压和喷油正时对柴油机性能的影响。研究结果表明:以适当较小的轨压配合较为提前的喷油正时可以达到较为理想的... 为优化柴油机性能,基于一台配备了完整国Ⅵ后处理系统的高压共轨直列4缸柴油机,开展了柴油机负荷特性研究,在此基础上研究轨压和喷油正时对柴油机性能的影响。研究结果表明:以适当较小的轨压配合较为提前的喷油正时可以达到较为理想的柴油机油耗及排放;轨压和喷油正时对HC排放的影响较小;轨压对柴油机油耗、排温、NOx排放、CO排放的影响较大,且在中等偏高负荷时更为敏感,随着轨压增加了57 MPa,柴油机油耗、排温分别下降了16.1 g/(kW·h)、63℃,NOx排放上升了663×10^(-6),CO排放下降了785×10^(-6);喷油正时对烟度及柴油机氧化催化器前端温度T4、柴油机颗粒捕集器前端温度T5、选择性催化还原系统前端温度T6的影响较大,且在低负荷时更为敏感。随着喷油正时提前6.0°,烟度下降了0.43%,T4、T5、T6峰值出现在轨压为76 MPa且喷油正时为上止点前7.5°时,温度分别为315.3、338.4、329.3℃。 展开更多
关键词 柴油机 负荷特性 轨压 喷油正时 温度
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基于ADE优化的IPMSM全速域无传感器控制 被引量：1
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作者 姚国仲 郝剑 +3 位作者 王贵勇 李涛 董文龙 詹益嘉 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第5期105-108,112,共5页
为了实现内置式永磁同步电机(IPMSM)全速域的无传感器控制和切换速域的平滑过渡,提出了一种基于自适应差分进化(ADE)算法优化的复合控制方法。分别在零低速域、中高速域采用旋转高频电压注入法和滑模观测器法来对电机转速和转子位置进... 为了实现内置式永磁同步电机(IPMSM)全速域的无传感器控制和切换速域的平滑过渡,提出了一种基于自适应差分进化(ADE)算法优化的复合控制方法。分别在零低速域、中高速域采用旋转高频电压注入法和滑模观测器法来对电机转速和转子位置进行估算,并在切换速域采用基于ADE算法的权重系数优化法来实现上述两种控制方法的平滑切换,从而实现IPMSM全速域无传感器控制。仿真结果表明:提出的复合控制方法能够实现电机全速域的无感控制和切换速域的平滑过渡,且具有良好的稳定性。 展开更多
关键词 内置式永磁同步电机 自适应差分进化算法 旋转高频电压注入法 滑模观测器
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过盈量对干式缸套变形规律的影响研究 被引量：1
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作者 毕玉华 王治 +1 位作者 陈思吉 文均 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第7期232-240,共9页
以某干式缸套柴油机为原型,采用有限元仿真的方法,建立了机体、缸盖、缸垫、缸套、螺栓等组合的有限元模型,分别在预紧工况和热机耦合工况下对比研究了施加过盈量前后的气缸套变形规律。研究结果表明:在装配工况下,从缸套顶部至缸套底部... 以某干式缸套柴油机为原型,采用有限元仿真的方法,建立了机体、缸盖、缸垫、缸套、螺栓等组合的有限元模型,分别在预紧工况和热机耦合工况下对比研究了施加过盈量前后的气缸套变形规律。研究结果表明:在装配工况下,从缸套顶部至缸套底部,缸套的变形量都逐渐变小,施加了过盈量后的缸套综合变形增加了近两倍,综合变形量最大出现在第四缸上部的290°区域,变形量为19.4μm。在多个载荷的耦合作用下,不同缸爆发时的缸套变形趋势和单独施加螺栓预紧力的变形趋势几乎一致,从缸套顶部至底部,变形量逐渐较小,第二、三缸变形较小,第一、四缸靠近自由端两侧变形较大,最大变形出现的位置从顶部90°方向移动至0°方向附近,变形量为302.8μm。 展开更多
关键词 柴油机 干式缸套 配合间隙 缸套变形
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柴油机醛类非常规污染物化学动力学机理构建 被引量：1
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作者 张韦 庞晨晨 +1 位作者 陈朝辉 毕克刚 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期124-133,共10页
基于5种不同性质燃料燃烧机理,利用反应路径分析法对甲醛和乙醛的生成进行分析,构建包含43种组分、63步反应的醛类非常规污染物化学动力学机理(醛类机理),并对比该机理预测值与试验值.结果表明:该机理能较好地预测柴油机在较宽当量比范... 基于5种不同性质燃料燃烧机理,利用反应路径分析法对甲醛和乙醛的生成进行分析,构建包含43种组分、63步反应的醛类非常规污染物化学动力学机理(醛类机理),并对比该机理预测值与试验值.结果表明:该机理能较好地预测柴油机在较宽当量比范围内的着火延迟时间、层流火焰速度和重要组分生成,还能准确预测柴油机的甲醛和乙醛排放;适当增加柴油机的进气温度、提高进气压力、提前喷油时刻和缩短喷油持续期,可有效减少甲醛、乙醛排放,而增大EGR率会导致二者排放显著增加;对甲醛排放影响最大的因素是喷油提前角,EGR率则对乙醛的影响最大. 展开更多
关键词 柴油机 非常规污染物 醛类 化学动力学
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