基于发动机平均值模型的进气歧管模型仿真精度分析研究

精确计量汽油机进气系统的空气流动状态是实现空燃比精准控制的前提。在利用发动机平均值模型建模时,会根据实际需要将进气系统简化为绝热模型或是传热模型。结合这一情况,对进气歧管绝热和传热进行了相应的模型分析。具体分析了汽油机在利用平均值模型进行建模时,进气系统是否需要考虑热量交换。利用MATLAB/Simulink软件建立发动机进气系统模型。经过分析得出:当发动机平均值模型用在稳态工况时,可以将模型简化为绝热情况。当发动机平均值模型用在瞬态工况时,以采用进气歧管换热模型为宜。     

蒸汽辅助涡轮对增压汽油机瞬态响应特性影响的模拟

为改善废气涡轮增压汽油机加速工况时的瞬态响应特性,提出了蒸汽辅助涡轮增压的方法.基于一款废气涡轮增压汽油机,采用GT-Power软件分别建立并标定了蒸汽辅助涡轮增压与废气涡轮增压的仿真模型.针对该汽油机的常用转速2000r/min,研究了各种蒸汽参数对增压系统及汽油机性能的影响.结果表明,在2000r/min时的加速工况,蒸汽辅助涡轮能使汽油机加速迟滞时间缩短48.0%,加速扭矩提升9.7%.因此,蒸汽辅助涡轮能有效改善增压汽油机的加速性和动力性.     

基于神经网络的车用汽油机稳态排放特性建模研究

车用汽油机稳态工况下废气排放与汽油机转速、负荷、空燃比和点火正时等影响因素之间是非线性关系 ,通过对汽油机试验排放数据的学习 ,建立起描述车用汽油机废气 HC,CO,NOx 排放与上述因素之间关系的 BP神经网络模型 ,该模型可用于排放预测和实时控制     

车用汽油机过渡工况进气管内油膜动态特性建模及仿真

分析了汽油机过渡工况时Aquino油膜模型的动态特性。提出了一种考虑进气状态参数的进气管内油膜特性动态模型．以汽油机两种过渡工况为例,利用Simulink分别对基于Aquino模型和动态模型的汽油机空燃比变化进行了仿真,并与汽油机试验数据进行对比．研究结果表明,提出的动态油膜模型能较准确地描述过渡工况进气管内燃油动态特性,其精度优于Aquino模型．     

废气排放成分的汽油机失火故障RBF神经网络诊断

提出了一种利用排气中HC、CO2和O2浓度诊断车用汽油机失火故障的诊断方法及描述汽油机失火故障的模糊评价指标,利用实验数据和RBF神经网络建立了该指标与排气中HC、CO2和O2浓度间关系的模型,应用MATLAB软件对该模型进行学习训练,将训练好的神经网络模型应用于汽油机失火故障的诊断,结果表明,此模型能正确诊断汽油机失火故障.图2,表2,参8.     

直喷汽油机涡轮增压性能匹配的三线工况数值模拟法

涡轮增压器与汽油机数值匹配的传统研究主要侧重于外特性工况,但单一的外特性工况匹配合理不能保证涡轮增压器与汽油机在整个工作范围都匹配合理。针对涡轮增压器数值匹配过程中仅研究外特性工况的局限,阐述了三线工况法的基本原理,通过GT-Power软件建立一款直喷涡轮增压汽油机的全负荷热力学模型,并将该模型向部分负荷工况扩展为适用于三线工况法的热力学模型,最后将热力学模型应用于3款增压器的匹配研究。结果表明:三线工况法可直观地反映出原增压器与发动机在整个工作范围的匹配问题,利用此评价方法重新选配增压器后,可提升增压器与发动机在整个工作范围的匹配性能。三线工况法克服了仅研究外特性工况的局限,为预选及优化增压器提供了一种数值评价方法。     

当量比条件下的掺氢汽油机冷启动工况三维数值模拟

为了提高传统汽油机的启动性能,同时降低启动阶段的燃料消耗率,本研究试图通过掺氢方式使汽油机在当量比条件下成功启动.采用数值模拟方式,研究了在当量比条件下掺氢汽油机冷启动工况的混合气分布与着火情况,期望找到一种更佳的掺氢汽油喷射方案.首先,构建了掺氢汽油机冷启动工况的三维数值模型,并对气门运动规律、喷油量与喷氢量的关系进...     

涡轮增压汽油机废气旁通阀瞬态控制研究

在不同瞬态工况下使用不同的废气旁通阀PID目标控制策略,建立涡轮增压汽油机瞬态计算模型.对发动机定转矩加减速工况下的瞬态响应进行模拟计算,并与原机响应特性做对比分析.结果表明,在定转矩加速工况下,以适当增大的各固定转速下增压压力作为瞬态控制目标值,可以显著改善发动机的瞬态响应.在发动机定转矩减速工况下,采用前期适当延长废气旁通阀全开的时间,待转速下降到1.25倍目标转速后,控制目标切换到增压压力的控制策略能够缩短发动机的响应时间.与此同时,采用废气旁通阀瞬态控制方法,不仅能够提升涡轮增压汽油机瞬态响应性能,而且可以防止瞬态工况下增压器超速和喘振.     

顶岸狭缝间隙对汽油机未燃HC排放的影响研究

通过对汽油机起动及怠速工况下活塞顶岸狭缝处瞬态温度的测量以及对瞬时未燃ＨＣ排放的测量，探索在该工况下未燃ＨＣ排放的主要影响因素以及顶岸狭缝间隙在总体未燃ＨＣ排放中所占的比例，为进一步研究降低火花发动机在起动及怠速工况下未燃ＨＣ的排放提供了依据．文中建立了火花点火发动机起动热机工况下顶岸狭缝间隙处未燃ＨＣ生成的数学模型．与实验结果相比较，证明该模型具有较高的准确性．     

基于GT-Power的某汽油机低速性能提研究

应用GT-Power软件建立了某汽油机的整机结构仿真模型,利用该模型对发动机的外特性进行仿真模拟,将仿真结果与试验数据进行对比,验证了该模型的准确性.在此基础上,对该汽油机的进气歧管长度、凸轮轴型线、可变气门正时、进气道结构等参数进行调整与优化,以提升该发动机低速的扭矩、降低外特性最低比油耗.并通过试验验证了方案的可行性,为产品的性能提升指明了方向、降低开发成本.     

基于小波和可编程逻辑阵列的爆震控制

为提高汽油机爆震检测和控制精度,将离散小波变换算法和基于FPGA(Field-Program-mable Gate Array)的数字信号处理技术应用于爆震控制中.利用离散小波变换从汽油机的振动信号中提取出了轻微爆震特征,提出一种根据小波子带信号相对能量大小来评价爆震强度的指标和一种基于爆震反馈的点火提前角的控制策略.建立了基于小波算法的爆震控制模型,并进行了仿真实验验证,且将该模型在FPGA硬件上实现.结果表明:基于小波和FPGA的爆震控制方法能准确诊断出爆震,且适合于实时控制,能使汽油机在轻微爆震区工作,有利于提高汽油机的性能.     

基于Elman神经网络的汽油机过渡工况空燃比多步预测模型

为了减小车用汽油机空燃比传输延迟对空燃比控制精度的影响,提出一种基于Elman神经网络的空燃比多步预测模型.通过对空燃比数学模型的分析,确定神经网络空燃比多步预测模型的输入向量,同时,为了提高过渡工况空燃比预测精度,在神经网络输入向量中增加反映空燃比变化趋势的导数信息.对HL495发动机过渡工况实验数据进行学习,采用梯度算法对Elman神经网络的权值进行调整.研究结果表明：采用该方法能精确预测过渡工况空燃比,预测模型的最大误差小于1%,平均误差小于0.5%.该预测模型可用于实现车用汽油机过渡工况空燃比的精确控制,提高车用汽油机过渡工况排放性能.     

基于仿人智能的怠速稳定性研究

为解决汽油机怠速工况下的转速稳定性控制问题,实现快速稳定达到目标怠速值。建立了怠速模式下的发动机均值模型。对传统的PID控制,模糊控制等控制策略进行了分析提出了基于仿人智能控制策略的怠速控制器设计方案,并通过Matlab/Simulink进行仿真。结果表明,该方法在怠速控制方面具有更好的控制效果。     

基于多线程技术的汽油机瞬态排放间接检测平台

随着车辆制造技术的进步和汽车排放控制法规的逐步加严,对汽油机瞬态工况下的排放测量变得越来越迫切。通过构建汽油机瞬态排放间接检测平台和采用基于Windows多线程技术,设计了节气门控制子线程和排放数据采集子线程,用于同步控制汽油机瞬态排放间接检测平台上的节气门瞬态控制器和五组分排放分析仪,该平台能同步控制被测汽油机的瞬态工况和进行排放测量。     

活塞式航空汽油机增压的模拟研究

为了改善活塞式航空汽油机的高空性能,基于GT-Power软件,建立了活塞式航空汽油机原机和增压机模型,对活塞式航空汽油机进行了原机、一级增压及二级增压模拟研究.研究表明,涡轮增压能有效改善活塞式航空发动机高空性能,一级增压后,该活塞式航空发动机极限工作高度达到海拔7km以上;气动二级增压后,则能达到海拔8～9km,而电控二级增压后,极限工作高度将达到海拔10～11km.     

汽油机瞬态排放间接检测的实践(Ⅰ)

瞬态排放间接检测是对汽油机在汽车加速-滑行组合、节气门加速开启-关闭等瞬态工况下进行法规性检测、获得其排放状况的基本手段之一．讨论了汽油机瞬态排放间接检测的有关基础,主要内容有:建立能够方便实现瞬态工况的工程化措施;分析采用五组分排放分析仪检测汽油机瞬态排放信号将导致畸变的原因;设置瞬态排放特征参数——符号时间序列分析的Shannon熵．     

TH201A型化油器的改进设计

本文论述了 TH1201A 型化油器结构设计特点,通过改进怠速系统的结构设计,改善了汽油机怠速工况废气排放.同时又使汽油机能性有所改善.     

汽油机燃油控制系统联合仿真

基于AMESim仿真软件的发动机仿真平台IFP-Engine,建立四缸直喷增压汽油机仿真模型,在Matlab/Simulink仿真软件中建立汽油机燃油量智能控制器,联合AMESim和Simulink仿真软件仿真,实现对汽油机燃油量的精确控制.仿真结果表明:使用燃油量智能控制器,空燃比可维持在14.7左右,汽油机的最大功率提高5.6%,耗油率降低6.6%.     

二次喷油优化直喷汽油机冷启动排放特性的研究

研究了一种通过特殊活塞顶面形状结合二次喷射策略来解决直喷汽油机冷启动工况排放问题的新方法.该方法通过适当的二次喷油分配、结合缸内气流运动来改善燃油混合气的分布.利用AVL-Fire对不同喷油策略下直喷汽油机启动时缸内油气混合分布进行了模拟,对不同喷油策略的冷启动排放进行了实验研究.结果表明,采用特殊活塞顶面形状进行合理的壁面引导,同时结合二次喷油策略,能够优化直喷汽油机冷启动工况下缸内空燃比的分布,使得混合气浓度在火花塞附近略高,宜于火花点火,在火花塞周围略低,宜于火焰传播,从而提高燃烧的稳定性,减少燃油的湿壁现象,降低HC的排放.     

PFI汽油机油气混合过程三维瞬态数值模拟

以KIVA程序作为三维瞬态模拟软件,对进气道喷油式汽油机(PFI汽油机)采用闭阀喷射模式在3 500 r/min全负荷工况以及800 r/min怠速工况下单个工作循环内的油气混合过程进行了计算研究.计算表明两工况有着相似的燃油蒸气浓度分布状况,并且点火前时刻两工况下缸内的混合气浓度分布都比较均匀,空燃比的变化范围不大.计算还表明,800 r/min怠速工况下的燃油蒸发状况明显劣于3 500 r/min全负荷工况,该工况下气道内不仅存在附壁油膜,而且部分油膜不能在本循环完全蒸发,致使点火时刻缸内的燃油蒸气浓度明显低于3 500 r/min工况下的燃油蒸气浓度.