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基于临界频带分量特征的柴油机辐射噪声声品质评价方法
1
作者 毕凤荣 赵博伟 +3 位作者 谈洋 杨海朋 马伺豫 赵元 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2026年第1期90-98,共9页
现有的柴油机辐射噪声声品质评价一般是根据噪声样本总体特征进行评价,由于人的听觉系统具有频率选择性且还存在频率掩蔽效应,造成客观评价难以准确反映人的主观感受.本文提出了一种基于临界频带分量特征的柴油机辐射噪声声品质评价方法... 现有的柴油机辐射噪声声品质评价一般是根据噪声样本总体特征进行评价,由于人的听觉系统具有频率选择性且还存在频率掩蔽效应,造成客观评价难以准确反映人的主观感受.本文提出了一种基于临界频带分量特征的柴油机辐射噪声声品质评价方法,该方法将噪声信号进行分解,得出一系列窄带本征模态函数(IMF)分量,并根据每一个IMF的中心频率将其映射到临界频带分析域中,结合主观特征描述,确定了对应于不同临界频带范围的5个显著影响主观感受的客观心理声学参数及其组合.最后,针对论文中的噪声样本集,使用多元线性回归、支持向量机、BP神经网络和1D卷积神经网络对本论文提出的方法进行了验证,与传统方法相比,模型预测值与评价值之间的R 2值均有提高,最大增幅达到15.42%.验证结果显著证明了该方法的有效性,可为柴油机声品质评价领域的进一步研究和应用提供参考. 展开更多
关键词 柴油机 声品质 频率掩蔽 本征模态函数 主观特征描述
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基于算法链的柴油发动机故障分析及诊断技术研究
2
作者 郭丽楠 李英顺 +1 位作者 郭占男 杨澳男 《汽车维修技师》 2026年第2期56-58,共3页
柴油发动机作为核心动力装置,其可靠性与运行安全直接影响设备性能。针对现有技术的多通道同步误差大、强噪声下弱特征提取难、小样本故障诊断精度低的三大问题,本文提出硬件设计上采用FPGA和GD32双时序控制多通道振动采集模块进行同步... 柴油发动机作为核心动力装置,其可靠性与运行安全直接影响设备性能。针对现有技术的多通道同步误差大、强噪声下弱特征提取难、小样本故障诊断精度低的三大问题,本文提出硬件设计上采用FPGA和GD32双时序控制多通道振动采集模块进行同步校准,算法构建上采用自适应阈值降噪、改进CNN算法进行特征提取、应用知识图谱辅助迁移学习的方法,解决了同步误差大、强噪声下弱特征提取难、小样本故障诊断精度低的问题。 展开更多
关键词 柴油发动机 故障诊断 振动分析 健康管理
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基于响应曲面法的甲醇/柴油RCCI发动机多目标性能优化
3
作者 黄粉莲 李林杰 +2 位作者 王永佳 万明定 雷基林 《农业工程学报》 北大核心 2025年第21期53-63,共11页
该研究基于三维CFD仿真构建甲醇/柴油活性控制压燃(reactivity controlled compression ignition,RCCI)发动机燃烧与污染物排放预测模型。为了明确进气温度、进气压力与甲醇替代率(methanol substitution ratio,MSR)的协同作用对燃烧和... 该研究基于三维CFD仿真构建甲醇/柴油活性控制压燃(reactivity controlled compression ignition,RCCI)发动机燃烧与污染物排放预测模型。为了明确进气温度、进气压力与甲醇替代率(methanol substitution ratio,MSR)的协同作用对燃烧和排放特性的影响,采用Box-Behnken响应曲面法建立回归模型,以当量有效燃油消耗率(equivalent brake specific fuel consumption,ESFC)及NOx、CO、HC排放为多目标函数进行多参数协同优化。结果表明:适当增加进气温度和进气压力致使燃烧效率和混合气质量提高,ESFC和HC排放降低,进气温度对燃烧相位及放热速率的调控作用明显。相同进气压力下,随着MSR和进气温度升高,燃烧始点和燃烧重心前移,ESFC降低,缸压峰值和指示平均有效压力增加。进气温度与MSR对污染物排放具有主导影响,而进气压力的作用相对较低,MSR与进气温度、进气压力的联合调控对HC和NOx排放的影响呈现非线性耦合作用。高甲醇替代率下,可采用较低进气温度协同适中的进气压力组合抑制NOx生成,采用中等的进气温度协同较高的进气压力则可有效降低Soot排放。所构建的响应曲面模型预测精度较高,各模型的决定系数R^2、调整决定系数R^(2)_(adj)值均大于0.98。在最优参数组合进气温度为325.5 K、进气压力为230 kPa和MSR为34.5%下,ESFC为204.04 g/(kW·h),NOx、CO、HC排放分别降至9.74、8.58、10.98 g/(kW·h)。较经济性最优工况的NOx排放降低48.65%,CO排放减少10.95%,且ESFC仅增加3.09%。研究提出了实现经济性和污染物排放协同优化的燃烧参数优化方法,可为甲醇/柴油RCCI发动机控制图谱的标定提供工程化应用的参数匹配准则。 展开更多
关键词 柴油机 多目标优化 甲醇/柴油双燃料 进气参数 甲醇替代率 响应曲面法
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喷孔直径对高压喷射喷嘴内甲醇流动及喷雾瞬态特性影响的可视化试验研究
4
作者 张迎 李红梅 +3 位作者 韩丹 杨亦周 郭根苗 何志霞 《西安交通大学学报》 北大核心 2026年第1期162-170,共9页
为研究甲醇燃料在内燃机喷油器喷嘴内部的流动特性及近场喷雾演变规律,解决甲醇燃料与透明喷嘴材料间的光折射率匹配难题,自主搭建高压燃油喷射及雾化可视化试验系统,并开发了背光均光成像技术。基于该平台,探究了喷孔直径为0.20、0.30... 为研究甲醇燃料在内燃机喷油器喷嘴内部的流动特性及近场喷雾演变规律,解决甲醇燃料与透明喷嘴材料间的光折射率匹配难题,自主搭建高压燃油喷射及雾化可视化试验系统,并开发了背光均光成像技术。基于该平台,探究了喷孔直径为0.20、0.30、0.40 mm,喷射压力为50 MPa和背压为0.1 MPa时甲醇燃料的瞬态流动特征与喷雾宏观特性。研究结果表明:针阀开启过程中,喷孔内几何空化快速初生并演化为超空化流态,同时伴随喷嘴压力室内持续发展的线空化现象及空泡团簇汇聚运动。喷嘴锥角的变化滞后于针阀运动,且喷孔直径与线空化强度呈非线性关系,当孔径处于0.30 mm时,喷孔入口与针阀、压力室构成的流道可导致空化强度达到峰值,喷雾锥角峰值达32.01°。同时,小孔径喷嘴(0.20 mm)在出口区域产生更强的剪切效应,这种流体扰动加速了甲醇尾喷阶段细长液丝的断裂过程,尾喷持续时间较0.30 mm孔径喷嘴短60μs。该研究揭示了甲醇在喷嘴内的空化演化机制及近场喷雾特性,可为甲醇喷油器的结构优化与喷雾控制提供试验依据。 展开更多
关键词 甲醇 喷嘴 空化 喷雾 可视化试验
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增压器涡轮非设计工况多目标气动优化
5
作者 刘正先 高浩 +2 位作者 李孝检 程江华 郭磊宏 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第1期134-143,共10页
为提升某车用特种发动机变工况热力性能,针对其增压器涡轮,基于纯径向造型设计,开展了非设计工况多目标气动优化。采用单参数分析、最优拉丁超立方取样、Kriging代理模型以及梯度变异混合优化算法构建了涡轮多目标气动优化方法,在不损... 为提升某车用特种发动机变工况热力性能,针对其增压器涡轮,基于纯径向造型设计,开展了非设计工况多目标气动优化。采用单参数分析、最优拉丁超立方取样、Kriging代理模型以及梯度变异混合优化算法构建了涡轮多目标气动优化方法,在不损失涡轮设计工况气动性能的前提下,实现了非设计工况等熵效率和比功率的提升。优化后涡轮在大膨胀比工况点等熵效率提高2.03%、比功率提升2.78%。引入熵产率理论并结合涡轮流场分析,得出气动性能提升的机理:转子入口攻角减小、尾缘附近流动均匀性提升,入口及尾缘附近流动分离改善、高熵产率区域减小,气动损失降低;转子出口相对马赫数降低,余速损失减小,等熵效率提升;叶片吸力面载荷降低,前缘负载荷问题改善,转子整体扭矩增大,涡轮比功率提高。文章为增压器涡轮非设计工况气动优化及流动新机理解析提供了有益参考。 展开更多
关键词 增压器涡轮 纯径向造型 非设计工况 多目标气动优化 熵产率分析
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基于响应面的甲醇喷射器动作响应参数优化设计
6
作者 范立云 王广泽 +3 位作者 李美斯 礼博 董伟杰 李屿明 《内燃机工程》 北大核心 2025年第4期97-107,共11页
为提高甲醇喷射器的响应特性,基于AMEsim液力仿真平台搭建了甲醇喷射器的一维仿真模型,通过对控制柱塞直径、针阀弹簧预紧力、喷孔直径和进回油节流孔等结构参数的单因素分析,探究了结构参数对喷射器响应特性的影响规律。采用响应面优... 为提高甲醇喷射器的响应特性,基于AMEsim液力仿真平台搭建了甲醇喷射器的一维仿真模型,通过对控制柱塞直径、针阀弹簧预紧力、喷孔直径和进回油节流孔等结构参数的单因素分析,探究了结构参数对喷射器响应特性的影响规律。采用响应面优化方法,通过试验设计对参数及其交互作用结果进行优化。结果表明:改变回油节流孔直径对喷射器开启响应的影响最为显著,改变进油节流孔直径对喷射器关闭响应的影响最为显著。在综合考虑了所有参数后,确定了最优参数配置:控制柱塞直径为8.8 mm,针阀弹簧预紧力为599.972 N,进油节流孔直径为0.31 mm,回油节流孔直径为0.55 mm,喷孔直径为0.86 mm。在这一参数配置下,甲醇喷射器的响应特性得到了显著提升,相比原始状态,优化设计后的开启响应时间缩短28.7%,关闭响应时间缩短21.1%。 展开更多
关键词 甲醇 喷射器 结构参数 响应特性 方差分析 优化设计
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船用柴油/正丁醇双燃料发动机三次喷射策略研究
7
作者 杨思干 刘小四 桂春元 《鲁东大学学报(自然科学版)》 2026年第1期88-96,共9页
面对日益严格的排放标准以及化石燃料资源日益紧缺的现状,开发清洁燃料以逐步替代传统化石燃料成为关键举措。基于某船用柴油/正丁醇双燃料发动机,利用AVL-Fire软件建立了其缸内燃烧工作过程仿真模型。在正丁醇掺混比例为20%、并与柴油... 面对日益严格的排放标准以及化石燃料资源日益紧缺的现状,开发清洁燃料以逐步替代传统化石燃料成为关键举措。基于某船用柴油/正丁醇双燃料发动机,利用AVL-Fire软件建立了其缸内燃烧工作过程仿真模型。在正丁醇掺混比例为20%、并与柴油在主喷射阶段同步喷射的条件下,重点探究了预喷-主喷-后喷三次喷射策略在75%负荷工况下对发动机性能的影响。研究结果表明,预喷正时、预喷比例、主喷正时及后喷比例等因素均会对缸内燃烧过程产生不同程度的影响,进而引起缸内爆发压力、缸内温度、制动比油耗(BSFC)以及常规污染物排放量的变化。合理配置喷射控制参数有助于改善燃烧并降低排放。 展开更多
关键词 双燃料发动机 清洁替代燃料 喷射策略 高效清洁燃烧
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氢内燃机产业化关键技术研究现状及展望 被引量：2
8
作者 帅石金 马骁 +5 位作者 李雁飞 齐运亮 张晓卿 陈清楚 王志 徐宏明 《内燃机工程》 北大核心 2025年第4期108-120,128,共14页
对国内外氢内燃机的发展历程进行了梳理,对氢气和其混合气的理化特性及氢气射流扩散、火焰传播等进行了详细分析,重点阐述了氢内燃机产业化关键技术如氢喷射、异常燃烧、NO_(x)排放、整机性能提升、润滑和安全等的研究现状。在全球碳中... 对国内外氢内燃机的发展历程进行了梳理,对氢气和其混合气的理化特性及氢气射流扩散、火焰传播等进行了详细分析,重点阐述了氢内燃机产业化关键技术如氢喷射、异常燃烧、NO_(x)排放、整机性能提升、润滑和安全等的研究现状。在全球碳中和及节能减排法规的驱动下,近年来氢内燃机的氢气喷射及混合气制备、早燃爆震、NO_(x)后处理、专用润滑油等关键技术取得了显著进展,在稀燃条件下氢内燃机有效热效率已经超过45%,可以实现NO_(x)近零排放。最后,对氢内燃机大规模产业化应用的关键因素进行了展望,如氢内燃机的安全性和可靠性急需提升,氢气缸内直喷和空气超高增压技术是提高氢内燃机动力性、经济性的关键。 展开更多
关键词 氢能 氢内燃机 关键技术 综述
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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 被引量：1
9
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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氨/柴油双燃料发动机燃烧特性研究 被引量：1
10
作者 王忠诚 朱杰 +2 位作者 邵家卫 张轩语 郭浩 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第5期1409-1417,共9页
为了研究船舶双燃料发动机燃烧特性,使用发动机缸内Converge仿真分析软件对缸内直喷柴油引燃氨燃料发动机进行燃烧喷射混合和着火过程模拟,建立氨/柴油发动机燃烧室模型。分别在50%负荷和100%负荷条件下,通过分别增加缸内压缩比和进气... 为了研究船舶双燃料发动机燃烧特性,使用发动机缸内Converge仿真分析软件对缸内直喷柴油引燃氨燃料发动机进行燃烧喷射混合和着火过程模拟,建立氨/柴油发动机燃烧室模型。分别在50%负荷和100%负荷条件下,通过分别增加缸内压缩比和进气道压力,系统分析了氨替代率对氨/柴油双燃料燃烧特性的影响。结果表明:在50%负荷和100%负荷条件下,随着氨替代率的增加,缸内压力与燃烧放热率出现先增后减的趋势;氨替代率为70%时达到缸内压力和燃烧放热率的最高值,接近纯柴油燃烧的44.9%,且100%负荷下燃烧效率与指示热效率均高于50%负荷;随着缸内压缩比的增大,不论100%负荷还是50%负荷下,氨替代率为90%时达到缸内压力和燃烧放热率的最高值,充分说明增大压缩比有利于提高燃烧放热率和指示热效率。 展开更多
关键词 双燃料发动机 燃烧特性 氨燃料 指示热效率 氨替代率
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搭载可变气门机构的柴油机二冲程制动性能 被引量：1
11
作者 张旭 谭慧莹 +1 位作者 吴伟海 谢宗法 《汽车安全与节能学报》 北大核心 2025年第2期243-251,共9页
针对重型柴油机二冲程制动过程中气门开启压力较高导致的驱动系统负荷过大问题,提出一种可以实现气门运动模式动态切换的集成式液压变模式气门驱动系统(HVMVS),利用GT-Power搭建了六缸柴油机仿真计算模型,仿真分析了能够产生高制动转矩... 针对重型柴油机二冲程制动过程中气门开启压力较高导致的驱动系统负荷过大问题,提出一种可以实现气门运动模式动态切换的集成式液压变模式气门驱动系统(HVMVS),利用GT-Power搭建了六缸柴油机仿真计算模型,仿真分析了能够产生高制动转矩且将最大缸压维持在较低水平的气门运行参数最佳值,研究了不同转速下搭载HVMVS柴油机的二冲程制动性能,对比分析了该系统与其他可变气门系统的制动性能。结果表明:在柴油机额定转速时,HVMVS二冲程制动可以产生1158 Nm的有效制动转矩,缸内最大压力为2.3 MPa,相比于其他系统降低了62%。HVMVS可以显著降低柴油机二冲程制动过程的缸内最大压力和驱动机构负荷,提高柴油机二冲程制动过程可靠性,在重型发动机中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 车辆安全性 缸内制动技术 可变气门技术 液压气门系统 二冲程制动技术
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基于柴油机曲轴瞬时转速信号EEMD分解的失火故障诊断 被引量：2
12
作者 黄英 李准 +2 位作者 王健 刘辰 胡博睿 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第4期384-390,共7页
对于十缸V型柴油机单缸失火和双缸失火这两类故障,提出了基于曲轴瞬时转速信号的集合经验模态分解的故障诊断策略.该策略考虑到多个转速工况对失火故障诊断的影响,根据柴油机喷油提前角将实车实时采集到该转速下的数据划分为正常、单缸... 对于十缸V型柴油机单缸失火和双缸失火这两类故障,提出了基于曲轴瞬时转速信号的集合经验模态分解的故障诊断策略.该策略考虑到多个转速工况对失火故障诊断的影响,根据柴油机喷油提前角将实车实时采集到该转速下的数据划分为正常、单缸失火和双缸失火这三个工况区间.通过多循环平均方法对三个工况区间数据进行预处理,并通过集合经验模态分解方法分解,该方法能自适应地将曲轴转速信号分解为若干个本征模态函数.通过集合经验模态分解得到每个本征模态函数幅值的异常波动,确定包含故障信息的本征模态函数,为了进一步提取特征,需对该本征模态函数进行快速傅里叶变换,根据主频分量的幅值,得到故障特征.最后在多个转速工况下进行上述诊断流程,得出各个转过速工况的诊断准确率,实现了诊断算法的转速工况敏感性分析.实验结果表明该方法能有效提取故障特征,实现了十缸柴油机基于多个瞬时转速的失火故障诊断. 展开更多
关键词 柴油机 失火故障诊断 集合经验模态分解(EEMD) 曲轴瞬时转速 特征提取 本征模态函数(IMFs) 快速傅里叶变换(FFT)
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低温环境下喷油参数对柴油机燃烧和排放的影响 被引量：1
13
作者 朱海荣 郭雪芳 +1 位作者 邸智鹏 王钊 《河北科技大学学报》 北大核心 2025年第4期355-365,共11页
为了研究低温环境下柴油机不同喷油参数(喷孔个数、喷油夹角、喷油提前角)对缸内燃烧和排放性能的影响,建立某型号直喷式柴油机三维模型,对低温环境下柴油机不同喷油参数进行燃烧模拟。结果表明:喷油参数会对喷油持续期、燃油空间分布... 为了研究低温环境下柴油机不同喷油参数(喷孔个数、喷油夹角、喷油提前角)对缸内燃烧和排放性能的影响,建立某型号直喷式柴油机三维模型,对低温环境下柴油机不同喷油参数进行燃烧模拟。结果表明:喷油参数会对喷油持续期、燃油空间分布、燃烧室底部凹坑内涡旋、燃油喷雾的穿透距离和扩散角度、燃油与空气混合时间和混合效果等方面产生作用,从而影响到柴油机的燃烧和排放性能;喷孔个数为8、喷油夹角为150°、喷油提前角为18℃A BTDC(上止点前)时,柴油机在低温环境下可获得最佳动力性。研究得到了低温环境下喷油参数对柴油机燃烧和排放的影响机制,可为低温环境下柴油机喷油参数的优化提供参考。 展开更多
关键词 内燃机工程 柴油机 喷油参数 燃烧模拟 低温环境
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燃油喷射参数对生物柴油发动机燃烧与排放特性影响研究
14
作者 周磊 杨昆 +2 位作者 张萍 赵建华 聂涛 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第4期794-801,共8页
在通过超高压燃油喷射装置双电磁阀控制策略实现超高压力和可调喷油规律喷射的基础上,建立了生物柴油发动机燃烧过程模型,并基于试验数据对模型展开了准确性验证,而后研究了生物柴油发动机燃烧排放性能随喷油特性(喷油压力和喷油规律)... 在通过超高压燃油喷射装置双电磁阀控制策略实现超高压力和可调喷油规律喷射的基础上,建立了生物柴油发动机燃烧过程模型,并基于试验数据对模型展开了准确性验证,而后研究了生物柴油发动机燃烧排放性能随喷油特性(喷油压力和喷油规律)的变化规律。结果表明:当采用一定的控制策略,调整喷油器和电控增压器中的电磁阀开启和关闭时序后,能够实现超高压力和可变喷油规律喷射;靴形喷油规律下,喷油压力较大有利于缸内燃油和空气的混合,提升燃油雾化效果,降低Soot排放;当喷油规律由矩形变为斜坡形,再转变为靴形时,生物柴油发动机缸压和缸温最高值逐渐降低,缸内油气混合效果更好,燃烧更充分,并且NO_(x)生成量下降42.8%,而Soot生成量仅上升1.8%。 展开更多
关键词 生物柴油发动机 喷油压力 喷油规律 燃烧排放
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不同海拔下中冷温度对柴油机热平衡的影响
15
作者 王正江 杨瑞 +1 位作者 王晓辉 姚国仲 《内燃机学报》 北大核心 2025年第6期500-509,共10页
针对柴油机高原环境下的高效热管理问题,研究了柴油机各项热量随海拔和中冷温度变化的主导因素及变化规律.结果表明:中冷带走热量和冷却液带走热量的主导因素是温度差;排气带走热量的主导因素在中冷温度变化时是进/排气温差,而在海拔变... 针对柴油机高原环境下的高效热管理问题,研究了柴油机各项热量随海拔和中冷温度变化的主导因素及变化规律.结果表明:中冷带走热量和冷却液带走热量的主导因素是温度差;排气带走热量的主导因素在中冷温度变化时是进/排气温差,而在海拔变化时是排气质量流量.在同一海拔下,中冷温度每升高10℃,柴油机有效功率、中冷带走热量和杂项损失热量占比分别平均减小0.08%、0.79%和0.23%,排气带走热量和冷却液带走热量占比平均增加0.48%、0.62%,更多的燃料热量向排气和冷却液带走热量转移,导致冷却系统的负担加大.同一中冷温度下,海拔每升高1000m,柴油机有效功率和排气带走热量占比平均减小0.44%、1.37%,中冷带走热量、冷却液带走热量及杂项损失热量占比分别平均增加0.93%、0.25%及0.62%,表明更多的热量向增压中冷和冷却液带走热量转移,因而中冷系统和冷却系统的匹配应具备足够的柴油机高原运行散热裕度. 展开更多
关键词 柴油机 热平衡 海拔 中冷温度
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积炭层的形态及其二次迁移对柴油机颗粒捕集器孔道堵塞的影响
16
作者 张韦 房玉峰 +4 位作者 孟丽苹 陈帅 陈朝辉 赵逸群 郭宥成 《内燃机工程》 北大核心 2025年第5期87-99,共13页
为探究非对称柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)的孔道堵塞现象,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)–离散单元法(discrete element method,DEM)耦合计算与DPF可视化试验相结合的方法,研究了DPF内不... 为探究非对称柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)的孔道堵塞现象,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)–离散单元法(discrete element method,DEM)耦合计算与DPF可视化试验相结合的方法,研究了DPF内不同沉积形态积炭层的破碎及二次迁移对孔道堵塞特性的影响。结果表明:DPF孔道内碳烟颗粒的均匀或线性增加沉积形态,其积炭层的二次迁移最为活跃,积炭层极易运动至孔道末端形成大型端塞。对于碳烟颗粒的线性减少、凹型、凸型沉积形态,其积炭层的二次迁移会在孔道内形成多个小型堵塞段,其中凹型形态的堵塞段距DPF入口端的距离最近,而凸型形态的堵塞段积炭层分布率最高。均匀与线性增加形态的积炭层在孔道前、中段的分布较为轻薄,因此更易随气流运动至孔道末端形成端塞。线性减少、凹型、凸型形态的积炭层在孔道前、中段的分布较为厚重,因此更易过早脱离气流运动在孔道内形成中段堵塞。 展开更多
关键词 柴油机颗粒捕集器 非对称柴油机颗粒捕集器 孔道 积炭层 沉积形态 二次迁移 堵塞特性
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氨氢燃烧的NO_(x)化学动力学机理及生成特性
17
作者 张韦 陈帅 +3 位作者 李泽宏 陈朝辉 周马益 马珍珠 《内燃机工程》 北大核心 2025年第4期27-40,48,共15页
依托反应路径分析法研究NO_(x)(NO、NO_(2)、N_(2)O)的生成和消耗,并构建NO_(x)化学动力学机理。将NO_(x)机理与NH_(3)/H_(2)燃烧机理组合,利用元素标记法研究NH_(3)/H_(2)燃烧的燃料型N^(*)O_(x)和空气型NO_(x)生成特性。结果表明,组... 依托反应路径分析法研究NO_(x)(NO、NO_(2)、N_(2)O)的生成和消耗,并构建NO_(x)化学动力学机理。将NO_(x)机理与NH_(3)/H_(2)燃烧机理组合,利用元素标记法研究NH_(3)/H_(2)燃烧的燃料型N^(*)O_(x)和空气型NO_(x)生成特性。结果表明,组合机理能在较宽的当量比范围内准确预测点火延迟时间、层流燃烧速度及重要组分浓度。添加50%的H_(2)不会对NH_(3)的氧化路径产生显著影响,但H_(2)的加入可促进O、H、OH自由基大量生成,进一步促进NH_(3)的氧化,这也是导致燃料型N^(*)O、N^(*)O_(2),及空气型NO、NO_(2)、N_(2)O生成量显著增加的主要原因。由H_(2)参与燃烧生成的H自由基会促进燃料型N^(*)2O、燃料/空气混合型NN^(*)O的转化,从而降低此二者的最终生成量。此外,燃料型N^(*)O、N^(*)O_(2)、N^(*)2O在纯NH_(3)燃烧或50%掺H_(2)比的NH_(3)/H_(2)混合燃料燃烧所生成的NO、NO_(2)、N_(2)O中占主要地位。 展开更多
关键词 NH_(3)/H_(2)燃烧 NO NO_(2) N_(2)O 化学反应机理 元素标记法
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基于循环微调训练的柴油机故障迁移学习诊断
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作者 林杰威 张益铭 +3 位作者 朱小龙 王辉 勾焮 张俊红 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第4期682-689,841,共9页
针对当前柴油机故障诊断领域深度学习模型参数规模大、训练时间长,以及工程应用中带标签样本不足的问题,提出一种基于轻量化网络和循环微调训练的柴油机故障诊断迁移学习方法。首先,该方法采用轻量化MobileNet-V2作为主干网络,在权重迁... 针对当前柴油机故障诊断领域深度学习模型参数规模大、训练时间长,以及工程应用中带标签样本不足的问题,提出一种基于轻量化网络和循环微调训练的柴油机故障诊断迁移学习方法。首先,该方法采用轻量化MobileNet-V2作为主干网络,在权重迁移学习的基础上,提出一种部分权重循环初始化微调的方法,解决了变工况条件下的小样本诊断问题;其次,开展不同程度进气滤清器堵塞和气门间隙异常的柴油机故障台架实验;最后,采用所提方法和现有方法,对变负荷条件下的柴油机进行故障诊断对比分析。结果表明:所提方法在参数规模、计算量、诊断精度和稳定性上均优于现有方法,尤其是在小样本条件下的优势更为明显。 展开更多
关键词 迁移学习 故障诊断 时频分析 小样本 柴油机 变工况
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基于广义比例积分观测器的高压共轨系统新型滑模控制方法
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作者 张付军 张宸瀚 +2 位作者 胡博睿 赵锐娜 崔涛 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第8期866-876,共11页
轨压跟踪控制一直以来都是高压共轨系统控制方法设计的难点,而传统滑模控制由于其本质是不连续开关控制,系统在平衡点会发生抖振,同时传统轨压控制方法没有考虑和处理由于喷油器喷油引起的时变扰动.为了解决系统抖振问题,在基于流体动... 轨压跟踪控制一直以来都是高压共轨系统控制方法设计的难点,而传统滑模控制由于其本质是不连续开关控制,系统在平衡点会发生抖振,同时传统轨压控制方法没有考虑和处理由于喷油器喷油引起的时变扰动.为了解决系统抖振问题,在基于流体动力学原理建立的高压共轨系统非线性数学模型的基础上,提出了新型的变指数滑模控制方法;为处理喷油器喷油对系统的干扰,设计了广义比例积分观测器(GPIO)用于估计喷油扰动,并提出了基于广义比例积分观测器的变指数滑模控制方法.在Matlab/Simulink和AMESim中进行联合仿真试验,结果表明:引入变指数滑模控制方法后趋近速率提高约18.2%,抖振减小约40.8%,同时在增加GPIO后,趋近速率进一步提高约22.2%,抖振减小约39.2%. 展开更多
关键词 高压共轨 滑模控制 广义比例积分观测器(GPIO) 轨压控制 AMESIM
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柴油机电动废气再循环阀建模与参数识别
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作者 王正江 郑风才 +1 位作者 姚国仲 王贵勇 《内燃机工程》 北大核心 2025年第6期30-40,共11页
通过对柴油机电动废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)阀的结构和工作原理进行分析,建立了EGR阀驱动电机模型和工作机构模型。针对EGR阀驱动电机转矩常数和阻转矩阻尼系数难以直接测量的问题,提出了一种基于神经网络和遗传算法... 通过对柴油机电动废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)阀的结构和工作原理进行分析,建立了EGR阀驱动电机模型和工作机构模型。针对EGR阀驱动电机转矩常数和阻转矩阻尼系数难以直接测量的问题,提出了一种基于神经网络和遗传算法优化的参数识别方法。通过优化,EGR阀驱动电机的转矩常数优化值趋于一个常值,而阻转矩阻尼系数随驱动占空比和电机角速度呈非线性变化。在所确定的转矩常数和阻转矩阻尼系数预测模型下,驱动电机的电流平均绝对误差和角速度平均绝对误差分别为1.21×10^(-3)A和4.27 rad/s,具有较好的预测精度。在所有参数确定后,对EGR阀模型进行了试验验证。结果表明:在开环控制下EGR阀模型的开度偏差平均值为0.52%;在闭环控制下EGR阀模型瞬态控制过程的上升时间和超调量的平均绝对误差(mean absolute error,MAE)分别为3.22×10^(-3) s和1.97%,均方根误差(root mean square error,RMSE)分别为4.01×10^(-3) s和2.3%,平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error,MAPE)分别为7.88%和14.05%,决定系数R2均为0.96。结合驱动电机模型和工作机构模型建立的EGR阀模型能够正确地表征EGR阀的电气特性和运动特性,研究结果可为EGR阀的控制研究提供理论依据。 展开更多
关键词 柴油机 废气再循环 神经网络 遗传算法 参数识别
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