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柴油机Wiebe模型参数优化及燃烧性能预测
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作者 张帆 马庆国 +3 位作者 王子玉 曹如楼 李超凡 裴毅强 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期473-481,共9页
基于一台单缸柴油机进行了发动机性能实验,通过结合单、双Wiebe燃烧模型和机器学习算法,提出了一种可预测的Wiebe燃烧模型,开展了不同边界条件下的燃烧参数和规律预测研究.首先,使用代数化Wiebe方程的线性拟合,根据线性拟合精度选取单、... 基于一台单缸柴油机进行了发动机性能实验,通过结合单、双Wiebe燃烧模型和机器学习算法,提出了一种可预测的Wiebe燃烧模型,开展了不同边界条件下的燃烧参数和规律预测研究.首先,使用代数化Wiebe方程的线性拟合,根据线性拟合精度选取单、双Wiebe模型.然后,使用列文伯格-马夸尔特(Levenberg-Marquardt,LM)算法拟合Wiebe方程得到相应的6个Wiebe参数,实现放热率Wiebe参数化.最后,基于该Wiebe燃烧参数,应用误差反向传播神经网络(back propagation neural network,BP-NN)和随机森林(random forest,RF)算法,开发了实用性更广泛的两种Wiebe燃烧预测模型,研究了不同边界条件下的燃烧规律.结果显示:代数Wiebe方程的线性拟合精度小于等于0.99000时放热率曲线更复杂,此时选用双Wiebe方程可得到高精度的Wiebe燃烧参数,反之选用单Wiebe方程即可;在1200 r/min和2200 r/min时选择双Wiebe方程对放热率进行拟合,拟合精度R^(2)均大于0.99000,误差平方和均小于0.01,通过Wiebe参数重新构建的放热率和实验放热率基本一致.基于LM算法的放热率拟合算法,可以很好地反映柴油机不同工况下的燃烧特征.对比两种不同的燃烧预测模型BP-NN和RF发现:BP-NN模型对一Wiebe形状因子m1和一Wiebe燃烧初始相位φ_(01)的预测精度更高,而RF算法对一Wiebe燃烧比例α和燃烧结束相位φ_(end)的预测精度更高,因此,针对不同燃烧参数选择不同预测模型可以有效提高Wiebe燃烧预测模型的精度. 展开更多
关键词 柴油机 Wiebe燃烧模型 列文伯格-马夸尔特算法 神经网络 随机森林算法
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不同黏度润滑油与冷却水温度对发动机性能影响研究
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作者 孔祥恩 姜雪丽 +3 位作者 赵令猛 张钊 吴洋亦 刘海峰 《小型内燃机与车辆技术》 CAS 2023年第4期1-9,共9页
润滑油对发动机的强化程度、缸内燃烧压力、发动机经济性和排放性能有显著影响。随着排放标准的日益严格和发动机技术的不断发展,柴油机爆发压力不断提高,有必要重新认识润滑油对柴油机经济性和排放性能的影响。在一台满足国六排放标准... 润滑油对发动机的强化程度、缸内燃烧压力、发动机经济性和排放性能有显著影响。随着排放标准的日益严格和发动机技术的不断发展,柴油机爆发压力不断提高,有必要重新认识润滑油对柴油机经济性和排放性能的影响。在一台满足国六排放标准的重型柴油机上进行了外特性和负荷特性试验,研究了15W-40和5W-30两种黏度等级的润滑油与冷却水温度对发动机性能的影响。结果表明:对于外特性试验,使用小黏度的5W-30润滑油,燃油消耗率比使用大黏度的15W-40润滑油最多高1.76%;使用两种润滑油的最大功率相同,最大转矩、最高爆发压力有微小差异。对于负荷特性试验,发动机在低转速下,使用5W-30润滑油的燃油消耗率比使用15W-40润滑油低,最多低1.14%;在中等转速下,中高负荷时,与使用15W-40润滑油相比,使用5W-30润滑油的燃油消耗率有时略高,有时略低,存在一定的波动性;在高转速下,使用5W-30润滑油的燃油消耗率比使用15W-40润滑油低,最多低0.36%。在全工况范围内,使用15W-40润滑油的THC排放均低于使用5W-30润滑油;中高负荷时,随着转速的升高,使用15W-40润滑油的THC排放比使用5W-30润滑油低更多。总体上,两种润滑油对碳烟排放的影响差异较小。两种润滑油对NO_(x)和CO排放基本没有影响。在低冷却水温度下,使用两种润滑油的节油效果差异很小;随着冷却水温度的升高,使用5W-30润滑油的节油效果更明显。 展开更多
关键词 重型柴油机 润滑油 冷却水温度 经济性 排放性能
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基于摩尔数平衡的燃油消耗量计算方法研究
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作者 张志发 贾寿珂 +2 位作者 杨彬彬 张铁柱 尧命发 《小型内燃机与车辆技术》 CAS 2023年第4期41-46,共6页
为了解决传统碳平衡法计算精度较低以及由于应用新型燃烧技术带来的检测误差增大问题,提出了一种改进的内燃机燃油消耗量计算方法。基于进排气摩尔数平衡的原理,根据燃烧反应机理和燃烧产物建立化学反应方程式以及各物质之间的代数关系... 为了解决传统碳平衡法计算精度较低以及由于应用新型燃烧技术带来的检测误差增大问题,提出了一种改进的内燃机燃油消耗量计算方法。基于进排气摩尔数平衡的原理,根据燃烧反应机理和燃烧产物建立化学反应方程式以及各物质之间的代数关系,在模型中充分考虑EGR策略和碳烟对计算精度的影响,计算了不同EGR率下的发动机燃油消耗量,并将计算结果与试验数据进行了对比。结果表明,不同EGR率下,2种当量分子式的燃油消耗量计算值与试验值之间的误差均在3.8%以下,说明该燃油消耗量计算方法可用于发动机台架试验的燃油消耗量检测。 展开更多
关键词 摩尔数平衡 燃油消耗量 计算方法 废气再循环 碳烟
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摩托车氢燃料电池标准体系建设研究
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作者 贺文杰 胡瑞 +1 位作者 苏梅 秦彦周 《小型内燃机与车辆技术》 CAS 2023年第4期23-26,共4页
近年来,随着环境和能源安全问题日益严重,氢燃料电池越来越受到我国政府、机动车生产企业的重视。在摩托车领域,氢燃料电池作为新兴产品,目前还没有相关的国家标准。分析了国内汽车氢燃料电池的相关标准,参考国内汽车氢燃料电池标准体系... 近年来,随着环境和能源安全问题日益严重,氢燃料电池越来越受到我国政府、机动车生产企业的重视。在摩托车领域,氢燃料电池作为新兴产品,目前还没有相关的国家标准。分析了国内汽车氢燃料电池的相关标准,参考国内汽车氢燃料电池标准体系,建设了国内摩托车氢燃料电池标准体系框架,阐述了摩托车氢燃料电池标准所需测试的项目、参数等内容,研究了摩托车氢燃料电池相关标准的适用性,以期为摩托车氢燃料电池行业的发展提供指导。 展开更多
关键词 摩托车 氢燃料电池 标准 体系
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