碳平衡法测量燃油消耗量的应用研究

介绍了碳平衡原理,依据碳平衡原理建立的油耗快速检测系统在测量车辆耗油量上可实现不解体检测。本着实用要求,结合试验对所建立的试验系统分别用市售90#汽油和93#汽油进行验证,获得了较好的效果。试验证明,依据碳平衡法理论建立的简单流量测试系统是可行的。     

汽车油耗检测技术现状及展望

目前汽车油耗检测方法主要包括容积法、重量法、碳平衡法、电喷测量法、超声波法等。基于此,研究了汽车油耗检测技术现状,论述了各类汽车油耗测量原理、测量方法及各自适用领域,分析了各类汽车油耗检测方法的优缺点,最后对汽车油耗检测技术的未来趋势进行展望。     

测量排气流量的内锥流量计数值模拟与实

为了保证碳平衡法测量实车油耗的精度,对油耗测量系统中的内锥流量计进行了特性研究。用Fluent软件对内锥流量计进行了数值模拟,研究不同等效直径比、前后锥角、有无连接支撑杆等几何参数以及雷诺数对内锥流量计永久压力损失和流出系数的影响规律;将设计的两种内锥流量计与标准临界文丘里管组进行了对比验证实验,并以文丘里管实测值为参考值,得出了计算流出系数的拟合公式,将此拟合公式作为流量计算模型。结果表明数值模拟计算与实验验证的一致性较好,设计的内锥流量计具有较高精度和稳定性,适用于汽车排气流量测量。     

测量排气流量的内锥流量计数值模拟与实验

为了保证碳平衡法测量实车油耗的精度,对油耗测量系统中的内锥流量计进行了特性研究.用Fluent软件对内锥流量计进行了数值模拟,研究不同等效直径比、前后锥角、有无连接支撑杆等几何参数以及雷诺数对内锥流量计永久压力损失和流出系数的影响规律;将设计的两种内锥流量计与标准临界文丘里管组进行了对比验证实验,并以文丘里管实测值为参考值,得出了计算流出系数的拟合公式,将此拟合公式作为流量计算模型.结果表明数值模拟计算与实验验证的一致性较好,设计的内锥流量计具有较高精度和稳定性,适用于汽车排气流量测量.     

基于二元插值算法的汽车经济性计算方法的研究

通过分析笛卡尔节点集二元插值算法,将其运用于发动机特定转速下燃油消耗率的拟合,得出计算公式,文章给出了计算的具体方法,并且文章在理论分析二元插值算法的基础上,提供了基于MATLAB的插值计算程序,并以此为基础计算出车辆等速百公里油耗及等加速百公里油耗值,并且在通过试验实际测量了百公里油耗,结果显示,本文所提出的计算方法是准确的,为车辆经济性计算及速比选择提供依据。     

农用运输车停缸节油装置的试验分析

停缸断油是一种车辆节能减排的有效途径,由于其高成本目前只能用于高档轿车。针对农用运输车低成本的特点和节能减排的需求,提出了一种停缸断油的装置和实现方案。模拟了市区运行和市郊运行两种工况对加装该装置后的车辆进行了排放测试,并用碳平衡法计算了油耗。结果表明:加装该方案的停缸断油装置后,小负荷下可节油25%左右,HC、CO、CO_2排放均有所改善,但NOx的提高需要采用排气管蝶阀控制装置和重新设定ECU停缸断油时的参数来加以控制。     

发动机瞬时油耗测量系统的设计

提出用失重法测量内燃机的耗油率，并且设计了以单片机为核心的智能测量仪器。介绍了油耗测量系统的结构与测量原理、单片机测量电路及测量软件的设计。该油耗仪功能强、测量精度高、使用方便，既可测量柴油机的耗油率，也可测量汽油机的耗油率，不仅可以测量平均耗油率，也能测量瞬时耗油率，能极大地提高内燃机油耗试验的效率。     

基于油耗和空燃比的汽油机充气效率测定方法

从充气效率的定义出发,提出了基于油耗和空燃比测量结果的汽油机充气效率测定方法。利用汽油机稳态工况下油耗量和空燃比计算得到相应的进气量,再根据定义直接计算充气效率。推导了基于油耗和空燃比的充气效率计算公式及误差分析公式。针对配备有ZH600发动机电控系统的ZS157FMI-3型发动机,先后设计了喷油器流量系数标定试验系统以及油耗和空燃比测试系统,通过测定平均油耗和瞬态油耗并结合空燃比测量对该型发动机的充气效率进行了测定。充气效率的测量结果表明,在同一试验条件下,采用两种油耗测试方法测得的充气效率差异很小;充气效率测试的误差分析结果表明,在本试验设备测量精度范围内,所得到的充气效率相对误差很小(基本在0.5%以下),具有很高的测量精度。此外,由于该充气效率测试方法克服了压力波法及流速-压力法的固有缺陷,在理论上的测量精度和对燃料种类的适应性方面,均具有明显的优越性。     

用加减速法评价内燃机性能的研究

探讨了一种新的、快速简便的内燃机性能评价方法－加减速法，用该方法按给定的试验规范测量内燃机的动态参数－速度、加速度及瞬时油耗，可全面、快速、准确地评价内燃机的动力性和经济性。设计了用加减速法评价内燃机动力性和机械损失功率的微机测量系统以及评价经济性的瞬时油耗－转速微机测量系统。将两微机测量系统的测量结果与台架的稳态试验结果比较，表明两者具有较好的一致性。加减速法本身也具有良好的重复性。     

车辆油耗信息提取与远程监控系统研发

为提高车辆的能源消耗统计水平,提出并设计了车辆油耗本地提取与远程监控系统。该系统以带CAN总线的车辆为基础,整合GPS、GPRS以及SD卡模块,可通过CAN总线采集并存储车辆的油耗信息,并通过GPRS无线传输网络传至监控中心。该系统可使管理人员远程了解车辆的油耗信息,并做出相应的经营管理对策,提高车辆的燃油经济性。     

二冲程汽油机电控燃油喷射研究

研制了二冲程汽油机低压半直接燃油喷射电控系统。进行了电控系统设计、发动机控制参数的实验标定和发动机台架实验等研究工作。结果表明,二冲程电控汽油喷射汽油机比化油器式汽油机具有更好的燃油经济性与怠速排放指标。     

降低车用汽油机排气污染物技术研究

介绍了同时降低车用汽油机NOx,CO,HC三种有害排放物的一套技术方案。其中NOx排放通过排气再循环降低，开发出了具有较优排气再循环率特性的排气压力控制点EGR系统，并阐明了其结构及工作原理，由于采用EGR系统而产生的整机小负荷油耗恶化状况可通过适当提前点火加以弥补；CO排放通过严格控制空燃比加以限制；强制怠速工况HC排放可通过采用强制怠速断油装置消除。给出了相应的整机排放控制和优化试验结果，证实了所提方案是有效、可行的。     

混合动力汽车动力系统测试平台的研究

混合动力汽车由于能够有效地实现节能环保,近年来得到了快速的发展。其关键部件混合动力系统总成,在研发过程中需要进行大量反复的试验方能实现多能源系统的优化组合。结合实际混合动力系统测试平台建设,研究了混合动力系统测试平台的功能要求、结构组成、软硬件设计等内容。测试平台上典型试验表明,该测试平台满足设计要求,为混合动力汽车的研发提供了试验保证,对混合动力系统测试平台的构建具有借鉴意义。     

金属带式无级变速汽车的建模与性能仿真

建立了针对金属带式无级变速汽车性能模拟的仿真模型。该仿真模型可以模拟各种典型工况下无级变速汽车及各子系统的动态特性，并用来评价无级变速汽车的驱动性能、燃油经济性和排放特性。作为设计工具，该模型可以帮助选择影响汽车性能的关键性参数，同时基于该模型和给定的控制策略可以用于设计发动机、无级变速器和离合器的控制系统。最后给出了各种典型运行工况下的仿真结果。     

柴油机燃用菜籽油的耐久性试验研究

柴油机燃用菜籽油植物油的短期耐久试验证明了植物油可作为一种代用燃料,但同时也暴露出了一系列的问题.试验后观察试验柴油机的主要零部件可看到:燃烧室的表面有大量的积碳、喷油器结焦、气门黏滞、缸套轻微刮伤等现象.这导致了柴油机性能的下降、油耗的升高和经济性的下降.其中,喷油器结焦和气门黏滞是性能下降的主要原因.     

柴油机燃用植物油的耐久性试验研究

柴油机燃用植物油的短期耐久试验证明了菜籽油可作为一种代用燃料,但也暴露出了一系列的问题。试验后观察试验柴油机的主要零部件,可看到燃烧室的表面有大量的积碳、喷油器结焦、气门黏滞、缸套轻微刮伤等现象。这导致了柴油机性能的下降、油耗的升高和经济性的下降。其中,喷油器结焦和气门黏滞是性能下降的主要原因。     

基于AMESim的电动车辆线控液压转向控制策略研究与试验分析

为研究并优化电动车辆线控液压转向系统的控制策略,文章基于AMESim软件进行仿真分析并开展台架验证试验。提出电动车辆线控液压转向控制系统整体设计方案,分别就工作原理、整体结构、液压系统设计、路感加载系统进行分析。基于AMESim建立电动车辆线控液压转向控制系统仿真数学模型,就路感数学模型、液压系统数学模型、执行机构动力学数学模型、传动比数学模型进行阐述,设计P参数自适应调整的PID控制器,并在此基础上进行系统响应性、抗干扰性能分析,研究系统时域状态下的可靠性、稳定性。仿真结果表明,系统阶跃及正弦响应偏差在3°以下,抗干扰能力较强。基于试验台架设计了响应性及稳定性验证试验,结果表明,自适应PID控制器实际响应性较好,快速转向下系统跟随响应偏差在4°以下。     

乙醇燃料的发展及其在发动机中的应用

在石油危机及环保的双重压力下,乙醇无疑是当今车用化石燃料最具潜力的替代品。使用乙醇燃料不但可以改善能源结构、减少对石油进口的依赖,同时可以降低汽车的有害排放。通过调查乙醇燃料及乙醇燃料汽车在国内外的发展状况,分析了乙醇燃料的生产工艺、市场的合理价格,研究了乙醇掺合比例对燃料及发动机性能的影响。     

拖拉机经济性虚拟综合测试系统设计与试验

基于虚拟仪器构建了拖拉机经济性综合测试系统,以满足拖拉机节油节能技术、动力总成设计优化、农艺规范优化等研究测试需要。首先在分析拖拉机油耗测试要求的基础上,对硬件进行选型,设计了以美国NI cRIO控制器为核心的测试系统,实现对瞬时和百公里油耗、行驶速度和轨迹、发动机工作点等信号同步采集。给出了测试系统的虚拟软件设计方案,包括FPGA软件、实时软件和上位机数据采集与分析软件等。对油耗流量传感器输出的两路正交编码TTL信号进行X4编码编程,将有效方波信号计数分辨率提高到0.25个方波。编程实现系统对燃油正、回流识别和计数,采用FPGA精确定时技术确定计数脉冲边沿跳变时刻,有效提高了瞬时油耗测试精度。将发动机OBD接口中的CAN和K线接入系统,并编程实现对发动机输出扭矩、转速等信号的同步采集,以分析发动机工作状态。最后进行了对比试验和场地试验,验证了本系统瞬时油耗采样和数据处理方法的准确和实时性,以及整个系统功能和可靠性。研究为拖拉机经济性综合评估和分析提供了有效手段。