汽油机HCCI燃烧过渡过程控制策略

利用可变气门机构使部分残余废气留在缸内,是实现汽油机HCCI燃烧的切实可行的方法,然而多气门参数的调节又给燃烧控制增加了难度.本文通过试验,研究了全可变气门机构中4个控制变量对汽油机HCCI燃烧过程的影响,并对过渡过程中发动机负荷相对于各控制变量的动态响应时间进行了比较.研究发现,实现HCCI燃烧过渡过程的快速响应,应当采用适当的控制参数的耦合策略.试验结果表明,进、排气门相位的对称性原则和气门升程的同步性原则可以简化耦合策略,并改善IMEP的过渡响应.这一结果为4VVAS-HCCI汽油发动机过渡过程控制策略的研究提供了参考.     

汽油HCCI发动机HCCI/SI模式过渡控制的研究

由于HCCI燃烧不能覆盖发动机全部工况,因此一台实用的发动机必须具有HCCI/SI模式过渡的功能。针对目前开发的进排气门升程和相位均独立连续调整的汽油HCCI发动机模式过渡的需要,开发了基于CAN总线分布式的HCCI汽油机控制系统,在此基础上对HCCI/SI模式过渡控制进行详细地研究,本文详细地介绍了其结构及其控制策略。由于该控制系统采用自适应PID策略控制进排气门升程和相位,神经网络预测模式过渡中的发动机进气量。实验结果表明:该控制系统解决了HCCI模式过渡中的进排气门升程、相位和空燃比的控制问题,通过细化气门参数能较好地管理混合放热率型线,满足HCCI/SI模式动态平滑过渡的控制需求。     

天然气HCCI发动机燃烧和排放的CFD研究

利用耦合详细化学反应机理的CFD软件FLUENT对天然气HCC I发动机的燃烧和排放物的生成过程进行了模拟计算,计算的缸内压力和温度与实验值有较好的一致性。计算结果表明,狭缝是缸内碳氢(HC)和一氧化碳(CO)排放的主要来源。HC主要由燃料本身组成;CO和甲醛有相似的生成及分布规律。天然气HCC I稀薄燃烧可以得到极低的NOx排放。     

混氢对稀燃汽油机怠速性能的影响试验

在一台安装了氢气电控喷射系统的汽油机上,通过调整喷氢脉宽,研究了氢气占进气体积分数为3%时混氢对稀燃汽油机怠速燃烧与排放性能的影响。试验结果表明,混氢后发动机指示热效率提高;火焰发展期与快速燃烧持续期缩短;过量空气系数为1.3时,平均指示有效压力的循环变动系数由原机的33.9%降低至混氢后的13.7%;稀燃条件下,进气混氢有利于改善汽油机怠速时的HC、CO与NOx排     

GDI汽油机燃烧过程数值模拟

<正>1引言燃烧系统是GDI汽油机开发的关键技术之一。本文应用AVL-FIRE CFD软件对某型GDI汽油机全负荷工况燃烧过程进行三维瞬态数值模拟,帮助理解GDI燃烧过程控制规律,从而为优化GDI汽油机燃烧系统提供参考。2发动机基本参数本文研究对象为某型GDI汽油机,部分参数如表1。     

基于JPDF方法的喷雾湍流燃烧数值模拟

将速度-标量-频率联合概率密度函数JPDF输运方程方法应用于两相喷雾湍流反应流问题,利用火焰面模型解耦流动和化学反应动力学的耦合关系,建立相应的数值计算模型。采用Monte-Carlo数值计算方法,针对文献中以甲醇为燃料所进行的湍流喷雾燃烧值班火焰这一试验进行了数值模拟,通过与Fluent下的计算结果及试验结果的对比分析,验证了所建模型的准确性。     

醇类添加剂改善HCCI发动机高负荷爆震试验

在基础燃料(PRF90)中添加少量甲醇和乙醇,研究醇类添加剂对HCCI发动机爆震的影响。试验燃料含甲醇和乙醇体积分数分别为1%、3%、5%,在一台改造过的四缸柴油机的第4缸进行HCCI燃烧试验。试验结果表明,在发动机转速为1400r/min、相同循环喷油量的稳态工况下,随着甲醇和乙醇体积分数的增加,燃烧缸压和放热率峰值逐渐降低,燃烧持续期逐渐增加,爆震得到有效抑制,负荷范围得到拓宽。在较小的体积分数下,甲醇和乙醇的抗爆能力接近,甲醇略优于乙醇,随着体积分数的增加,优势加大。含醇燃料的失火界限比基础燃料窄,HCCI发动机失火可能性增加,兼顾爆震与失火性能,甲醇或乙醇的体积分数应在     

低温燃烧技术综述

介绍了低温燃烧技术的发展和面临的问题,分析了传统燃烧技术的特点,着重分析了HCCI、PCCI和RCCI低温燃烧技术。这些低温燃烧技术吸收了现有压燃式以及点燃式发动机的优点,它们之间呈递进关系,并且能与替代燃料很好地兼容,使内燃机的燃油经济性和排放性能得到明显改善。最后提出了低温燃烧技术目前需要解决的问题以及其未来的发展方向。     

某小型汽油机燃烧过程模拟分析研究

节能减排已成为当今发动机发展的重要方向之一,而燃烧过程将直接影响发动机的经济性与排放性。通过模拟软件模拟分析了某125mL发动机燃烧室选用单火花塞和双火花塞时气缸内的燃烧进程、燃烧生成物速率及缸内湍流火焰速率。通过模拟结果可发现,双火花塞气缸内燃烧效率、生成物速率均好于单火花塞气缸内的燃烧效率、生成物速度;双火花塞气缸内的湍流速度要高于单火花塞气缸内的湍流速度。模拟计算结果为汽油机节能提供了一种有效途径,将为汽油机提高经济性提供一定的理论借鉴。     

汽油机均质稀薄燃烧与二次喷油研究

本文主要针对直喷式汽油机混合气燃烧的核心问题——均质稀薄燃烧与二次喷油展开研究,分别研究了均质稀薄燃烧与二次喷油的原理。     

基于神经网络的汽油HCCI发动机空燃比控制策略

均质压缩燃烧(HCCI)在控制上存在难点,其中关键是基于循环的空燃比实时控制.HCCI汽油机没有能直接表征发动机每循环进气量的参数,因此,采用动态递归神经网络(Elman网络)预测HCCI发动机每循环的进气量.通过氧传感器闭环和瞬态工况中的油膜补偿,实现对HCCI发动机的稳态及瞬态工况下空燃比的精确控制.试验表明:汽油HCCI发动机神经网络预测模型及空燃比控制策略能满足HCCI发动机实时控制的需求.     

基于PID的汽油机怠速控制策略

汽车用汽油机怠速运行工况十分复杂,从控制理论上讲,怠速过程具有显著的非线性、时变性和不确定性,因而难以建立精确的数学模型。应用PID控制方法对汽油机怠速进行了研究,此方法的显著特点是应用PID控制器对控制目标建立数学模型。为此,应用PID控制的怠速实验结果与开环怠速控制的实验结果进行了对比。结果表明,怠速PID控制方法应用于车用汽油机怠速控制是可行的,而且比开环控制更加有效,并在目前电控汽油机上得到了实际验证。     

缸内直喷式汽油机冷起动控制策略

根据直喷式汽油机(GDI)冷起动的特性和冷起动的基本要求,设计了相应的冷起动控制策略。以前期自主设计的ECU电控系统和试验台架为基础,编写了冷起动控制策略程序,搭建了GDI发动机冷起动试验平台,进行了发动机冷起动控制策略试验研究。结果表明:按照冷起动各阶段的最优参数控制策略起动发动机,3个循环即可起动成功。发动机转速在1 023 r/min上下波动,转速波动率为6%,催化剂的起燃时间为38 s,起燃较快,且HC排放量较低,满足发动机冷起动过程的总体要求。     

微型HCCI自由活塞发动机着火模型的研究

通过分析微型自由活塞发动机HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition)燃烧过程主要受化学动力学控制的特性,结合自由活塞运动特点,使用变体积法对单次冲击微型HCCI自由活塞发动机着火时刻进行预测,并建立了相应的模型.在一台微型自由活塞发动机装置上,运用该模型对不同初始混合气压力情况进行了着火时刻的预测模拟,得到一定的结果,并进行了理论分析.     

基于人工智能的汽油机瞬态空燃比控制策略研究

介绍并对比了基于神经网络和模糊控制的瞬态空燃比控制方法,二者均不要求控制对象为非常精确的模型.特别在应用的非线性理论建模还不十分完善的情况下,神经网络控制器和模糊控制器的这个优点更为突出.     

基于人工智能的汽油机瞬态空燃比控制策略研究

介绍并对比了基于神经网络和模糊控制的瞬态空燃比控制方法,二者均不要求控制对象为非常精确的模型。特别在应用的非线性理论建模还不十分完善的情况下。神经网络控制器和模糊控制器的这个优点更为突出。     

HCCI内燃机瞬时转速波动的试验研究

利用由ADL ink PC I-9812 A/D高速数据采集卡(20 MHz)和工控机及磁电式转速传感器组成的数据采集系统用高速采样法对CA6110型6缸柴油机进行了多工况瞬时转速测量和分析,该内燃机第6缸采用燃用乙醇的HCC I燃烧方式。试验结果表明,利用高速采样法可以获取出正确的内燃机瞬时转速波动,采样频率不能低于500kHz。瞬时转速波动不仅可以判别出HCC I缸的燃烧状况,而且还可以定量地诊断出各缸工作的均匀性,进而为内燃机故障诊断提供了充分的科学依据。     

温度分层均质压燃发动机燃烧和排放数值模拟

通过修改SENKIN程序,建立起一个有质量交换和缸壁传热的9区化学反应动力学模型.以SKLE正庚烷简化模型作为燃烧反应动力学机理,利用该模型计算了发动机的主要燃烧参数和排放物含量.结果表明,该多区模型能够准确地模拟温度分层均质压燃发动机的燃烧和排放特性.在温度分层均质压燃发动机中,外核心区、壁面边界层和缝隙是CO和HC的主要来源.其中,在外核心区产生CO和HC是由于壁面边界层和缝隙内的未燃混合气在膨胀过程中流入该区被部分氧化或没有被继续氧化.NO_x主要来源于高温的内核心区.要同时获得高效燃烧和超低排放,应适当提高壁面温度.