多因素多目标国Ⅴ排放生物柴油混合燃料发动机性能优化

在一台国Ⅴ排放高压共轨柴油机上燃用20%生物柴油-柴油混合燃料,通过调节共轨压力、主喷定时、预喷定时、预喷油量、后喷定时、后喷油量6个喷油控制参数研究生物柴油发动机的多因素多目标优化方法。采用混合试验设计方法分别针对低、中、高转速下的低、中、高负荷9个工况点设计试验方案,并进行台架试验采集发动机性能及排放数据。根据试验结果用混合径向基函数神经网络模型(Hybrid RBF)拟合发动机各项性能指标数学模型,设计优化方程并利用组合优化算法求解以比油耗(BSFC)最小和氮氧化物(NO_x)排放最小为目标的全局多目标最优解,弥补了传统发动机优化标定方法单因素逐一优化的局限性。优化结果使得所选取的9个工况点的BSFC平均降幅为1.31%,同时NOx排放平均降幅高达24.59%。     

双金属氧化物掺杂对CDPF老化性能的影响

本文基于XRD、XPS、H2-TPR等理化特性表征方法与催化剂活性评价方法,研究了掺杂不同双金属氧化物催化型颗粒捕集器（CDPF）样品水热老化状态下的理化特性与催化活性。结果表明：掺杂Ce-Zr双金属氧化物的CDPF样品物相结构和晶胞参数稳定性较好,掺杂Zr-Fe双金属氧化物的CDPF样品能较好地抑制老化后载体表面贵金属分散度的降低程度。掺杂Fe-Ce和Zr-Fe的CDPF样品在高温老化过程中分散的金属氧化物会再次发生固溶而形成较多的固溶体,带来更多氧空位。经历高温水热老化后,CDPF样品的还原峰均不同程度地向高温方向迁移,其中掺杂Fe-Ce的CDPF样品还原峰迁移幅度较低,掺杂Ce-Zr的CDPF样品还原峰向迁移幅度较大。掺杂Fe-Ce和Zr-Fe的CDPF样品老化后对CO的氧化活性较高,劣化程度较小,并且保持较好的NO催化选择性。掺杂Ce-Zr的CDPF样品老化后对C3H8氧化活性略有下降。     

氢能技术及其在车用领域应用现状综述

化石燃料的快速消耗迫切地需要寻找绿色清洁的替代能源,氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,具有高能量、无污染的特性,是当下重要的工业原料。本文较为全面地分析了氢能的制取与储存,并且围绕氢能在车用领域的应用,因为在碳峰值和碳中和的背景下,内燃机行业的发展正面临着最好的转型机遇。加快氢发动机关键技术的研发和应用已成为世界各国政府和各大汽车企业的重要战略。本文对比了氢燃料电池与氢燃料内燃机的特点,对未来氢能源利用的产业化前景进行了分析。     

高强化机车柴油机钢顶球铁裙组合活塞静强度的试验研究

作者对某型机车柴油机钢顶球铁裙组合活塞进行静载荷下的应变及应力的试验研究,详细分析了组合活塞在螺栓连接工况和油压加载模拟工况下钢顶和球铁裙关系部位的静应力及应力情况,并进行了静强度安全校核,这为进一步改进该型活塞的结核设计和提高设计计算方法的可靠性提供了实用的依据。     

重型柴油机主要含氮化合物的排放特性

采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术,研究了加装选择性催化还原SCR装置的重型柴油机主要含氮化合物排放,重点探索了不同工况下主要含氮化合物NO、NO₂和N₂O的排放特性。结果表明:未加装SCR的原机,随负荷的增加,柴油机NO排放持续上升,NO₂排放先升后降,N₂O排放很少。加装SCR后该柴油机NO与NO₂排放均明显下降,标定转速下NO₂排放降幅较大,主要是其NO₂/NO值稍高导致快速SCR反应较多的原因。由于存在SCR副反应,与原机相比,柴油机N₂O排放比原机平均增加2倍以上,最大转矩转速下N₂O排放升幅更高。N₂O排放随负荷的增加而上升,主要是排温升高导致NH₃氧化生成N₂O反应速率增加的原因。加装SCR后,该机排气中的NO/NO_x值要明显低于原机状态,而外特性的NO₂/NO_x值和N₂O/NO_x值高达12.8%和20.7%,均远高于原机的3.0%和0.5%。     

电控共轨柴油机燃用乳化柴油的耐久性试验研究

在未对发动机进行任何调整的前提下,对柴油机进行了400h耐久性试验研究。试验用电控共轨柴油机满足国Ⅲ排放标准,试验用乳化柴油（以下简称E10）由90%柴油、6.4%水及3.6%乳化剂组成。耐久性试验期间,试验用柴油机功率、油耗、烟度和排气温度等参数稳定,柴油机无不良反应,未发生如起动困难、自动停车等故障;耐久性试验后,该柴油机动力性、经济性、排放性能等参数变化都很小。     

电动公交客车用增程器控制策略试验研究

基于某增程式电动城市公交客车,进行了柴电增程器工作路径及控制策略设计,并通过搭建的专用试验系统,重点进行了增程器控制策略中发动机功率上升和下降速度限值对发动机动力跟随特性、油耗和排放的试验研究。结果表明:当增程器发动机功率下降速度限值较大时,减速减载过程中,会出现较明显的发动机转速超调及震荡。综合考虑制动能回收余量和增程器噪声、振动与声振粗糙度(NVH)性能,最大功率下降速度限值定为较小的-8 k W/s。随着增程器发动机功率上升速度限值的增大,中国典型道路循环(CCBC)下发动机输出的能量增加,可以减少电池的充放电,而循环比油耗基本不变,但循环超细颗粒排放比数量和比质量都会显著增加,循环NOx比排放也有所增加。考虑到增程式电动公交车每日都将出现增程模式,为保证电池寿命,同时避免排放增加太多,选择功率上升速度限值为1 k W/s。     

柴油公交车加装CDPF的非常规污染物排放特征分析

测试分析了柴油公交车安装催化型柴油机颗粒过滤器(catalyzed diesel particulate filters,CDPF)在瞬态测试循环工况下对非常规气态物、颗粒物中的碳质组分、芳香烃及其毒性的影响。研究结果表明:CDPF对挥发性有机物的减排率为57.6%,对柴油车颗粒物中总碳的减排率为70.4%,对柴油车颗粒中多环芳烃(PAHs)组分减排率为91.1%,CDPF对低环数的PAHs表现较高的减排率,而对其他环数的PAHs的减排率略低。CDPF能明显降低不同苯环PAHs的毒性当量,但对不同苯环PAHs的毒性当量比例影响不明显。     

基于乳化柴油的对泵-管-嘴燃油系统影响的研究

研究了使用乳化柴油对柴油机泵-管-嘴燃油系统供油参数和关键部位的影响,在喷油泵试验台上进行了纯沪Ⅳ柴油E0和乳化柴油E10的泵-管-嘴燃油系统200 h对比试验,研究结果表明:与纯沪Ⅳ柴油E0相比,使用乳化柴油E10时,泵-管-嘴燃油系统的系统供油量增加,各测试转速下其随时间的变化率均值减小;喷油器开启压力变大,但其下...     

电控共轨柴油机燃用生物柴油的耐久性试验研究

在未对发动机进行任何调整的前提下,对满足国Ⅲ排放标准的电控共轨柴油机燃用5%麻疯树油制生物柴油和95%石化柴油混合而成的BD5生物柴油混合燃料进行了400小时耐久性试验研究。耐久性试验期间,试验用柴油机功率、油耗、烟度和排气温度等参数稳定,柴油机无不良反应,未发生如起动困难、自动停车等故障;耐久性试验前后,该柴油机动力性、经济性、排放性能等参数变化都很小。