质子交换膜燃料电池控制器硬件设计及应用

在分析质子交换膜燃料电池控制系统功能需求的基础上,基于MC9S12XEP100单片机完成了控制器的硬件设计,包括可配置多功能模拟信号采集、低边驱动、电机驱动、CAN通讯等功能。将开发的控制器用于实际燃料电池的运行控制,结果表明开发的控制器运行稳定,能够精确控制各参数,满足燃料电池运行控制的要求。     

基于柴油机局部时段振动加速度的缸内燃烧状况

柴油机燃烧峰值压力出现前燃烧过程对应的局部振动信号与缸内燃烧状况密切相关。对比分析了195型及495T型柴油机在该局部时段内振动加速度、缸内压力及其各阶导数的时域波形，基于波形间的相关性，提出了利用振动加速度信号的拐点推测燃烧过程特征点的方法。对比不同工况时局部时段内的缸内压力、压升率、振动加速度及压力升高加速度的时域波形及频谱能量，发现振动加速度信号最大时域波动量及特定频带的能量与缸内燃烧状况密切相关，可作为表征缸内燃烧状况的特征参数，试验结果表明选取的特征参数是有效的。     

基于振动信号的柴油机缸内燃烧状态估计方法

利用S变换对柴油机燃烧激励的响应信号进行了时频分析,通过分析找出最能表征各种燃烧状态特征的时频域.据此设计了FIR带通滤波器,并对燃烧激励的响应信号进行滤波,滤波后的信号与缸内燃烧状况有良好的相关性.用这种方法对不同的燃烧状况建立样本库,求取实测信号与样本库中样本的贴近度,可判别缸内的燃烧状况,模拟试验结果验证了该方法的有效性.     

汽油机进气过程燃油喷射挥发速率影响因素分析

通过可视化试验方法研究了进气流速对燃油喷雾的影响,结果表明进气流速增大时,可以有效促进燃油的空间挥发.数值分析结果表明,燃油落点位置改变时,进气流动对喷雾挥发的影响存在差异,对研究用机型而言,当燃油落点在进气门背面与进气道交界处时,会有更多的燃油在进气流动作用下直接进入气缸.当喷射距离增大时,油束前端面积增加,进气流动作用下,直接进入气缸的燃油量增多.高温的回流与油束作用能够促进喷雾的空间挥发.在进气门打开前喷射燃油时,油束碰壁反射后与进气流动相互作用,能够增加燃油的空间挥发量.     

进气流动对PFI汽油机燃油喷雾碰壁过程的影响

进气流动对进气道喷射式(PFI)汽油机燃油喷射过程有重要的影响,采用数值计算及台架试验的方法研究了进气流动对汽油喷雾碰壁过程的影响。研究表明:进气气流有助于燃油的空间雾化,减少以液态形式到达壁面的燃油;进气流动能够明显提高喷雾的贯穿性能,同时在进气流动方向上产生的偏转使附壁油膜的落点产生变化,使油膜的面积增大,有助于附壁油膜的蒸发;当机体温度较低时,进气流动对燃油蒸发的作用较为明显;当节气门开度较大时,由于温度较高,进气流动对发动机性能的改善效果不明显。     

喷射持续期对大功率气体机影响规律分析

研究了大功率气体机采用进气道多点顺序喷射方式时,喷射持续期对缸内混合气形成及燃烧性能的影响规律。通过数值解析的方法研究了采用单管结构及双管结构进气对混合气形成过程的影响,在此基础上确定了采用双管结构喷射燃气。在发动机标定工况,保证其它条件一致的条件下,通过数值解析及燃烧测试分析的方法对比了5种不同喷射持续期对缸内混合气形成及循环变动率的影响规律。这5种喷射持续期的喷射起始时刻均为进气上止点后40°,此时排气门接近全关,不存在燃气直接进入排气管的情况;另外活塞运动速度快,进气具有较强的扰动能量,有助于促进燃气与空气的混合。数值解析及实验测试结果表明,对于研究用发动机在实验工况下,当喷射持续期从5 ms增加到10 ms时,由于能够充分利用进气扰动的能量改善混合气的形成,有效降低了循环变动率;随着喷射持续期的继续增加,当喷射持续期为12 ms或15 ms时,后期喷射的燃气由于此时进气流速降低无法进入缸内,部分燃气滞留进气道,减少了可燃混合气的燃气,形成的混合气偏稀,反而不利于缸内燃烧过程的进行。