一、小负荷低转速时复合式柴油机工作过程的改善（论文文献综述）
孙柏刚,包凌志,罗庆贺[1]（2021）在《缸内直喷氢燃料内燃机技术发展及趋势》文中研究说明氢能是实现碳达峰与碳中和的最佳能源形式,也被誉为21世纪的终极能源。氢内燃机具有零碳排放、高效率、高可靠性和低成本的显着优势,成为氢能应用的重要方向之一。缸内直喷氢内燃机可有效抑制回火,并显着提高功率密度,是氢内燃机近阶段的发展热点,引发了国内外汽车企业和研究机构的高度关注。该文系统总结了各类氢内燃机的优缺点以及相关直喷氢内燃机的技术途径及其达到的技术指标,采用废气涡轮增压可使氢内燃机的功率密度达到80 kW/L,采用高压缩比、稀薄燃烧可使有效热效率提升至42%～45%,采用废气再循环技术等可使氢内燃机的唯一污染物NOx降低至0.5 g/kWh,并具有达到近零排放的潜力。该文也针对下一代缸内直喷氢内燃机所带来的新问题,从混合气形成、燃烧特性、燃烧模式、有效热效率提升、NOx控制方法及后处理器等技术角度分析了开发现状及技术水平,探讨了近零排放条件下有效热效率达到50%的未来技术发展趋势。
汪律辰[2]（2021）在《国Ⅵ天然气发动机朗肯循环余热回收研究》文中研究表明
孙学芳[3]（2021）在《高海拔高寒环境对金属矿山机械设备性能的影响研究》文中进行了进一步梳理
方志[4]（2021）在《可变压缩比对发动机性能的影响及机构优化设计》文中进行了进一步梳理可变压缩比（Variable Compression Ratio,VCR）技术,中小负荷工况能够有效提升发动机动力性和经济性,大负荷工况下可避免爆震的发生,本文仿真计算了可变压缩比耦合EGR技术对发动机性能的改善潜力,设计并优化了一种变高度活塞机构方案。本文通过GT-Power软件建立了一台1.4L缸内直喷汽油机的仿真模型并验证了模型与原机的吻合程度,固定转速为2000r/min,不同负荷工况下,研究了不同技术策略下发动机各性能参数的变化情况,并且分析了稀燃条件下可变压缩比技术对发动机动力性和经济性的改善潜力。本文对比分析了前期设计的几种可变压缩比活塞机构方案,比较了液压和电机两种驱动方式的优缺点,最终确定了电机驱动式变高度活塞机构方案,基于ZS1100单缸机的整机参数进行优化设计,把原机活塞设计成活塞上体、中间体、活塞下体三部分,通过梯形螺纹连接,选取扭矩传递路径,设计传动机构,根据活塞销尺寸选取具有行星减速齿轮的12V直流驱动电机,优化各零部件配合细节。本文使用CATIA软件建立了VCR活塞各零部件三维模型,通过ANSYS Workbench有限元仿真平台对VCR活塞进行了机械应力仿真和热-机械耦合仿真,分析了VCR活塞在极限压缩和拉伸工况下的机械应力和应变情况,得到变高度活塞各零部件在实际边界条件下的应力和变形量大小分布云图,验证了VCR活塞机构能够满足设计要求,并且分析了热负荷和机械负荷同时作用下VCR活塞的应力和变形量的变化情况。本文最后基于VCR活塞的三维模型绘制机构各零部件加工图纸,对加工好的实物进行组装试验,通电初步验证了机构的可行性。
张文龙[5]（2021）在《基于振动信号的柴油机NOx排放虚拟预测》文中提出“排放门”事件影响全球内燃机产业的发展格局,特别是对汽车产品及汽车生产企业的政府管理和社会监督模式均产生了重大的影响。除了对坚实的法律基础和政府的监管有更高的规范标准,对汽车尾气排放实时监测技术也提出了更高的要求。目前针对汽车尾气排放主要采用欧洲的NEDC循环进行监测,而这一方法未能对车辆瞬态排放进行实时记录与监测,基于此基础又发展出实时驾驶排放RDE（实际行驶污染物排放）监测方法。由于RDE监测的排放设备体积较大且价格昂贵,只能在科研试验等专业用途的汽车上使用,无法推广到量产汽车,因此寻找一种低成本轻便可靠的排放监测方法迫在眉睫。缸内燃气压力与发动机的NOx排放密切相关。基于缸内燃烧压力信号可实现对内燃机排放状态的间接检测,而在实际应用中缸压传感器的安装会破坏缸盖结构,降低其可靠性及使用寿命,此外缸压传感器的成本高,从而限制了其在柴油机排放监测领域的应用。缸内燃烧事件是发动机振动和排放物生成的重要驱动源,因而基于振动信号来识别重构缸内燃烧状态有望成为一种更具效费比的排放预测方法。振动传感器成本低、体积小、安装方便,基于振动信号来识别燃烧状态进行非介入式预测NOx排放对实现内燃机实时监测有着重要的意义。本文提出了一种基于振动信号重构缸压,通过构建预测模型来评估排放水平的方法。首先,通过时频域图谱相似性分析获得了振动信号与缸压信号之间的相关性,构造二维滤波器,使得振动信号能够重构出缸压二阶导信号。基于重构的缸压信号,提取与排放相关性强的燃烧状态信号,基于实测的稳态工况下的振动与排放数据构造了PCR（主成分回归）和最小二乘法预测模型,对比分析排放预测效果。最后,通过瞬态工况排放状态预测与实测对比验证了所提出预测模型的可行性。结果表明:振动与排放之间存在显着相关性,基于振动信号预测结果的响应迟滞比排放仪测量结果优化1.2秒。
梁亮[6]（2021）在《变长度连杆可变压缩比机构结构优化及试验验证》文中提出可变压缩比（Variable Compression Ratio,VCR）技术可以采用较高压缩比工作改善在发动机小负荷工况下热效率较低和综合性能差的问题,在高负荷和全负荷缩小压缩比来适应工况,不让发动机产生异常状态,实现了内燃机经济性、动力性以及排放性的良好统一。本文通过在实验室此方向已有研究基础上,对发动机连杆进行设计,使其长度发生变化来改变发动机压缩比。本文以常柴ZS1100发动机作为试验样机,提出一种变长度连杆机构方案,相比实验室已有方案,本文的研究方案更巧妙的采用了双螺纹传动轴作为传动机构,通过上下反向螺纹结构设计可以实现更快速的连杆长度改变,进而实现发动机压缩比的变化。本文选取可靠性更好的ZGX17RU行星直流减速电机作为机构动力源,根据电机尺寸,原机连杆和曲轴相关尺寸设计变长度连杆各零件尺寸,理论上计算连杆长度改变量与压缩比之间关系,利用CATIA对变长度连杆进行三维建模。本文通过ANSYS Workbench有限元仿真平台对变长度连杆进行了静态强度分析和瞬态动力学分析,通过静态强度分析对变长度连杆方案在最大压缩工况和最大拉伸工况下的应力和变形情况,根据仿真结果对方案进行优化,当优化后方案仿真结果应力和变形均满足设计要求进行进一步验证,建立曲柄连杆机构模型,应用瞬态动力学分析方法,分析两个循环内变长度连杆应力变化情况,选取第二循环最大应力出现时刻进行分析,变长度连杆方案满足强度要求。对作功行程上止点附近角度变长度连杆应力变化情况进行分析,验证仿真计算结果准确性。为了更进一步验证变长度机构的可行性,搭建了可变压缩比发动机试验台架,进行燃烧试验和倒拖试验,倒拖试验数据表明了相比实验室之前机构该方案响应性确实更好,但是没有达到理论上两倍;燃烧试验验证了变长度连杆在燃烧情况下缸内压力剧增情况下确实改变了连杆长度实现压缩比变化。
孙骏竹[7]（2021）在《柴油机电子节气门控制策略研究》文中研究表明面对日益严峻的能源消耗与环境污染问题,柴油机需要使用机内净化技术与后处理技术才能满足日益严格的排放法规与燃油消耗标准。排气再循环（Exhaust Gas Recirculation,EGR）技术、颗粒物捕集器（Diesel Particulate Filter,DPF）、选择性催还还原（Selective Catalytic Reduction,SCR）技术等作为柴油机节能减排的关键技术,在降低柴油机排放的同时也面临了一些问题,首先,对于装备了涡轮增压系统的柴油机,在低转速、高负荷工况下,排气平均压力低于进气压力,排气难以流入进气管,造成NOx排放偏高。此外,在国六排放标准采用的瞬态测试循环（World Harmonized Transient Cycle,WHTC）中,低负荷工况点的排气温度较低,SCR催化转化效率不佳,无法满足DPF再生温度的需求。通过节气门可以减少柴油机的进气流量,对提高EGR率和排气温度具有重要的意义。为此,课题展开了对柴油机电子节气门控制策略的研究。通过分析柴油机节气门的控制需求,设计基于进气量和节气门位置的双闭环控制架构。针对柴油机的工况变化,设计PID控制参数自适应修正策略,提高闭环控制的准确性。在位置控制策略中设计自学习及软落座保护策略,对节气门阀门的位置和移动速度进行修正及限制,保证节气门的稳定运行。针对节气门中存在的响应迟滞问题,设计滞后补偿策略,对节气门驱动占空比进行补偿,提高控制的响应速度。通过AMESim软件建立柴油机节气门仿真模型,并与Simulnik软件进行了联合仿真,对节气门控制策略的可靠性及响应性能进行验证,通过仿真研究节气门开度变化对柴油机EGR率的影响。最后,将所设计的节气门控制策略模型与实验室自主开发的柴油机控制系统集成,进行台架测试,验证节气门控制策略的有效性,并研究节气门开度对柴油机排放温度及排放特性的影响。仿真及试验结果表明:设计的柴油机节气门控制策略具有良好的开度控制性能,能够满足柴油机节气门的控制需求,通过控制节气门的开度能够显着增加柴油机的EGR率及排气温度,满足柴油机的排放要求。
凌建群,熊津联[8]（2020）在《满足国六排放法规的重型车用柴油机开发》文中提出介绍1款在现有无废气再循环（EGR）系统且满足国五排放法规的柴油机基础上进行升级,以满足国六排放法规的柴油机。达到国六排放法规的首选柴油机技术路线是采用EGR系统和具有高转换效率的集成式后处理系统。开发结果表明,采用EGR系统可以显着降低柴油机氮氧化物（NOx）原始排放,但同时会增加颗粒物（PM）排放。采用高压喷射可以明显改善发动机PM排放,通过进气节流可明显提高柴油机小负荷时的排气温度,确保柴油机选择性催化还原（SCR）系统的高效运行,并有效降低NOx尾管排放。此外,采用柴油机颗粒捕集器（DPF）是目前降低柴油机PM尾管排放最有效的措施。
柴俊霖[9]（2020）在《车用柴油机-有机朗肯循环系统性能仿真与协同控制研究》文中认为目前,以石油为燃料的车辆仍占据汽车保有量的主体,而且其热效率偏低,通过排气损失的能量占燃料燃烧总能量的较大比重。有机朗肯循环技术作为回收车辆发动机排气余热能的一种手段,可以有效提高能源利用率,实现节能减排的目的。但是车辆在道路的瞬变工况下运行,发动机-有机朗肯循环系统如何实现协同工作,最大限度的发挥节能潜力是该领域研究的热点。本文利用理论分析、试验研究和仿真模拟相结合的方法,建立了整车道路循环工况柴油机-有机朗肯循环系统仿真模型,以道路循环工况系统节能优化为目的开展了协同控制策略及其控制的研究,为发动机排气余热回收有机朗肯循环系统工程应用提供一定的参考。基于发动机试验测试研究了全工况范围内的柴油机排气特性,建立了更接近实际的柴油机仿真模型。研究表明,柴油机排气余热能量可观,尤其在柴油机高转速区排气余热能大于柴油机输出功率,排气余热回收潜力大;排气温度达到中高温范围的占比超过了90%,能量品质高;柴油机的排气温度、排气质量流量、排气余热能量和最大可用排气能量变化范围大,呈现显着的梯级特性,这也决定了在真实道路工况,排气余热能量的动态特性。采用GT-POWER建立的柴油机仿真模型,更接近于实际且通过误差分析可知模型精度较高。以有机朗肯循环系统安全、稳定、高效、经济地回收排气余热能量为优化目标研究确定了系统结构型式、部件类型、有机工质和参数匹配。研究表明,从有机朗肯循环系统热力学性能和经济性能综合考虑,简单有机朗肯循环系统比带回热器有机朗肯循环系统更具优势。根据柴油机排气特性同时考虑结构紧凑性选配了多级离心泵、翅片管式蒸发器、单螺杆膨胀机、板式冷凝器等系统部件。通过有机工质的筛选、对比,对11种有机工质的系统热力学性能进行了研究,结果表明,R420A的系统净输出功率、质量流量、系统?损率均优于其它工质。结合系统的部件工作特性、结构简化与热力学性能最优,确定了系统参数匹配范围。根据有机朗肯循环系统部件结构与试验数据,构建了有机朗肯循环系统仿真模型,继而建立了柴油机-有机朗肯循环系统仿真模型,基于试验测试与仿真模拟研究确定了以降低有效燃油消耗率为目标的调控参数及参数调控范围。通过多方式的校准分析可知,仿真模型能够满足仿真计算分析的精度要求。对柴油机四个参数的试验测试和仿真分析表明,选择共轨压力为调控参数,在柴油机全工况范围内,存在最佳共轨压力,使柴油机功率、扭矩与燃油消耗率基本保持不变,而最大限度提高排气温度。对有机朗肯循环系统工质泵转速和膨胀机转速的实验设计DOE分析可知,工质泵在允许转速范围内变化,膨胀机转速在900 r/min时可最大限度满足柴油机-有机朗肯循环系统净输出功率和参数匹配既定要求。根据柴油车技术参数,搭建了整车NEDC道路循环工况柴油机-有机朗肯循环系统仿真模型,基于仿真分析确定有机朗肯循环系统工作模式,提出系统协同控制策略。整车道路循环工况柴油机-有机朗肯循环系统仿真结果表明,在城市运转循环,柴油机-有机朗肯循环系统各参数呈现较规律的周期变化,在城郊运转循环,当车速达到最高值或最高值附近时,柴油机-有机朗肯循环系统各参数达到最大值;在城市运转循环,蒸发器出口排气温度均未达到排气酸露点安全温度条件,同时只有在约40%的时间段内有机朗肯循环系统净输出功率大于零。根据整车道路循环工况柴油机-有机朗肯循环系统动态特性和稳定运行条件,将有机朗肯循环系统工作划分为停工、启动、空转和做功4种模式,进而提出了系统协同控制策略。设计GT-SUITE/SIMULINK联合仿真平台和协同控制方法,建立了整车道路循环工况柴油机-有机朗肯循环系统协同控制模型,对比分析整车道路循环工况内协同控制下的柴油机-有机朗肯循环系统与原柴油机性能,提出有机朗肯循环技术在车辆上应用的条件。系统协同控制模型仿真结果表明,在整个道路循环工况范围内,有机朗肯循环系统平均净输出功率为0.135 k W;柴油机-有机朗肯循环系统最大净提升功率、平均净提升功率分别为0.552 k W和0.133 k W;柴油机-有机朗肯循环系统平均有效燃油消耗率改善度为9.01%。
胡茂杨[10]（2020）在《发动机电磁驱动配气机构全柔性化运行策略的研究》文中指出自主研发的电磁驱动配气机构是一种新型的全柔性化配气机构,全柔性化体现为气门运动参数能够独立地、连续地且实时地调节。课题组前期研究主要集中在优化配气正时和升程。研究表明电磁驱动配气机构能够有效地降低部分负荷下泵气损失,提高发动机燃油经济性。本文应用电磁驱动配气机构全柔性化的优势,开展发动机变排量技术研究。通过柔性化地调节气门运行参数,实现动态地控制做功和停缸分布,进而实现发动机有效工作排量随着负荷变化而变化。常规的凸轮轴可变配气机构难以实现做功循环与停缸循环频繁转换,在一定程度上限制了变排量技术的发展。电磁驱动配气机构作为一种全柔性化无凸轮配气机构,为实现变排量技术提供了一种可行的技术途径。但变排量技术的应用仍有一些难题有待解决,如气缸在做功循环与停缸循环转换时的气门运行策略、做功循环与停缸分布以及定负荷和变负荷下工况下发动机负荷控制。针对此问题,本文基于全柔性化的电磁驱动配气机构,对变排量技术展开深入的研究。首先,探索变排量气门运行策略。然后,分析做功循环负荷、做功与停缸分布对转速波动和经济性的影响。最后,在定负荷与变负荷工况下研究变排量技术负荷控制方法。论文的主要工作和研究成果包括以下几个方面:（1）仿真模型和试验平台构建。首先,基于原型机参数,建立发动机工作过程数值模型,并通过试验验证其准确性。然后,考虑到变排量工作模式下气缸在做功与停缸间频繁转换,建立了逐行程控制电磁驱动配气机构气门运行参数的变排量发动机模型。最后,通过对原型机改装,在四缸发动机缸盖上完成电磁驱动配气机构安装布置,并搭建电磁驱动配气机构发动机试验平台。（2）通过对固定模式的变排量气门运行策略归纳总结,基于电磁驱动进排气门,提出了滞留废气、滞留空气以及排气门常开三种可行的气门运行策略。然后分析气门正时和升程对停缸过程中各个阶段功耗的影响,得到各气门运行策略在停缸过程中的最低功耗以及对应的气门正时和升程。最后,通过对比三种气门运行策略在不同停缸循环数下的最低功耗,确定了排气门常开为变排量气门运行策略。（3）应用电磁驱动进气门,设计了一种滞留废气的变排量气门运行策略。通过对比一维模型与三维模型的仿真结果,确定一维模型离散步长。基于一维模型,分析了进气门运行参数对尾气中氧气含量、停缸循环功耗和最低压力、做功循环指示压力的影响,得到了该策略下指示压力总和最大值。最后,分析所提出气门运行策略对发动机燃油经济性的提升。（4）变排量工作模式下的定负荷控制研究。基于做功与停缸分布转速变化量,提出了做功与停缸分布预测方法。通过逐循环滚动优化,以转速波动最小的做功与停缸分布为最优分布。在此基础上,分析了变排量工作模式下转速控制效果以及做功循环负荷对转速波动、燃油经济性的影响。通过与固定模式的变排量技术对比,得到变排量工作模式做功循环工作于经济性最优区域时转速波动在可接受范围内。最后,分析变排量对发动机经济性的提升。（5）变排量工作模式下的变负荷控制研究。首先,通过理论推导,得到变负荷工况下做功行程与停缸行程转速变化量的计算公式。然后,提出变负荷工况下做功与停缸分布转速变化量整体反馈校正方法,使得做功与停缸分布预测模型适用于变负荷工况。最后,分析两类变负荷工况下的发动机负荷控制。在变负载转矩工况下,整体反馈校正的预测模型能够降低转速与目标转速差异,缩短发动机稳定的时间。在变转速和变转矩工况下,通过逐循环控制做功与停缸分布,使发动机转速按目标转速运行,实现变排量工作模式下发动机变转速和变转矩控制。
二、小负荷低转速时复合式柴油机工作过程的改善（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、小负荷低转速时复合式柴油机工作过程的改善（论文提纲范文）
（1）缸内直喷氢燃料内燃机技术发展及趋势（论文提纲范文）
| 1 氢内燃机 |
| 1.1 氢气物理性质 |
| 1.2 直喷氢内燃机优势 |
| 1.3 直喷氢内燃机研究成果 |
| 1.4 直喷带来的新问题 |
| 2 混合气形成研究 |
| 2.1 直喷喷嘴研究 |
| 2.2 直喷喷嘴喷雾特性 |
| 2.3 混合气形成过程研究 |
| 3 直喷氢内燃机燃烧特性 |
| 3.1 燃烧测试方法 |
| 3.2 高效燃烧模式 |
| 3.3 异常燃烧控制 |
| 3.4 有效热效率研究 |
| 4 直喷氢内燃机氮氧排放控制 |
| 4.1 浓度控制 |
| 4.2 优化喷射参数 |
| 4.3 EGR技术 |
| 4.4 喷水技术 |
| 4.5 后处理技术 |
| 5 总结 |
（4）可变压缩比对发动机性能的影响及机构优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 引言 |
| 1.1.2 选题依据 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 可变压缩比设计方案综述 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 可变压缩比对发动机性能影响的研究 |
| 2.1 GT-POWER软件介绍 |
| 2.2 仿真模型建立与验证 |
| 2.2.1 内外部环境参数及管路设置 |
| 2.2.2 进、排气门的设定 |
| 2.2.3 喷油器模块设定 |
| 2.2.4 气缸模块设定 |
| 2.2.5 曲轴箱模块设定 |
| 2.2.6 发动机整机模型连接 |
| 2.2.7 模型验证 |
| 2.3 VCR耦合EGR技术对发动机性能的影响 |
| 2.3.1 VCR耦合EGR发动机爆震分析 |
| 2.3.2 VCR耦合EGR对缸压和缸内温度的影响 |
| 2.3.3 VCR耦合EGR对燃油能量分配的影响 |
| 2.3.4 VCR耦合EGR对泵气损失和摩擦损失的影响 |
| 2.3.5 VCR耦合EGR对发动机效率指标的影响 |
| 2.3.6 VCR耦合EGR对有效燃油消耗率的影响 |
| 2.4 稀燃条件下VCR对发动机性能的影响 |
| 2.4.1 稀燃耦合VCR发动机爆震分析 |
| 2.4.2 稀燃耦合VCR对发动机效率指标的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 可变压缩比机构方案选取与设计 |
| 3.1 前期研究基础 |
| 3.2 方案对比与确定 |
| 3.3 可变压缩比活塞设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 可变压缩比活塞的建模与仿真 |
| 4.1 可变压缩比活塞机构建模 |
| 4.1.1 三维模型创建 |
| 4.1.2 二维加工图纸设计 |
| 4.1.3 活塞零件材料及尺寸参数选取 |
| 4.2 可变压缩比活塞的静态强度分析 |
| 4.2.1 ANSYS软件介绍 |
| 4.2.2 仿真建模搭建与材料定义 |
| 4.2.3 网格划分及模型边界条件设置 |
| 4.2.4 仿真结果分析 |
| 4.3 可变压缩比活塞热-机械耦合仿真 |
| 4.3.1 可变压缩比活塞稳态温度场分析 |
| 4.3.2 热-机械耦合仿真及结果分析 |
| 4.4 可变压缩比活塞加工及装配 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 主要工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介以及科研成果 |
| 致谢 |
（5）基于振动信号的柴油机NOx排放虚拟预测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 柴油机预测NOx排放的研究现状 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 燃烧激励振动响应与NOx排放相关性研究 |
| 2.1 柴油机燃烧过程与NOx产生机理 |
| 2.2 燃烧激励与振动响应关系 |
| 2.2.1 柴油机燃烧激励源分析 |
| 2.2.2 燃烧冲击引起的振动响应 |
| 2.3 基于振动的NOx排放预测 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 试验设计 |
| 3.1 试验台架设计 |
| 3.1.1 试验台架设计 |
| 3.1.2 试验设备 |
| 3.2 试验工况 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 基于振动信号的燃烧压力时频重构 |
| 4.1 机体表面振动信号分析 |
| 4.1.1 时域分析 |
| 4.1.2 频域分析 |
| 4.2 缸内压力与机体表面振动信号相关性分析 |
| 4.2.1 时域关系分析 |
| 4.2.2 频域关系分析 |
| 4.2.3 时频域关系分析 |
| 4.3 基于时频相似性的缸压信号重构 |
| 4.3.1 重构源的选取 |
| 4.3.2 图像的灰度化 |
| 4.3.3 SSIM指数求解 |
| 4.3.4 形态学重建 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 燃烧状态参数与排放的相关性分析 |
| 5.1 NOx排放相关的燃烧状态参数 |
| 5.1.1 最大缸内压力与最大缸内压力相位 |
| 5.1.2 最大压升率与最大压升率相位 |
| 5.1.3 最大燃烧放热率和相位 |
| 5.2 燃烧状态参数与NOx排放的相关性对比分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 基于振动重构缸压参数的NOx排放预测 |
| 6.1 基于PCR主成分回归的NOx排放预测 |
| 6.1.1 稳态工况验证 |
| 6.1.2 瞬态工况验证 |
| 6.2 基于最小二乘法的NOx排放预测 |
| 6.2.1 稳态工况验证 |
| 6.2.2 瞬态工况验证 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）变长度连杆可变压缩比机构结构优化及试验验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 可变压缩比技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外可变压缩比方法介绍 |
| 1.2.2 国内可变压缩比方法介绍 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 第2章 变长度连杆机构方案的设计与建模 |
| 2.1 常柴ZS1100型柴油机简介 |
| 2.2 变长度可变压缩比连杆机构的设计优化过程 |
| 2.3 变长度可变压缩比连杆机构长度与压缩比的关系 |
| 2.4 变长度可变压缩比连杆的三维建模 |
| 2.4.1 CATIA三维软件介绍 |
| 2.4.2 电机的选取 |
| 2.4.3 变长度可变压缩比连杆机构建模 |
| 2.4.4 变长度可变压缩比连杆的结构组成和工作原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 变长度连杆机构的静态强度分析 |
| 3.1 有限元法简介及ANSYS软件介绍 |
| 3.1.1 有限元法简介 |
| 3.1.2 ANSYS软件介绍 |
| 3.2 变长度连杆机构的静态强度仿真分析 |
| 3.2.1 三维模型的搭建 |
| 3.2.2 材料的定义 |
| 3.2.3 有限元网格划分 |
| 3.2.4 边界条件的设置 |
| 3.2.5 变长度连杆有限元计算结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 变长度连杆机构瞬态动力学分析 |
| 4.1 瞬态动力学分析简介 |
| 4.2 仿真实体模型搭建 |
| 4.3 有限元网格划分和材料定义 |
| 4.4 边界条件设置 |
| 4.5 仿真结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 VCR发动机台架搭建和试验验证 |
| 5.1 变长度连杆零件的加工和组装 |
| 5.1.1 变长度连杆各零件二维加工图绘制 |
| 5.1.2 变长度连杆实物的加工和组装 |
| 5.2 可变压缩比发动机试验台架的搭建 |
| 5.2.1 可变压缩比发动机试验台架搭建 |
| 5.2.2 试验方案及步骤 |
| 5.3 试验结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 主要工作及总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（7）柴油机电子节气门控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 柴油机节气门研究现状 |
| 1.2.2 节气门控制技术研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 柴油机电子节气门特性分析 |
| 2.1 电子节气门结构组成 |
| 2.2 电子节气门特性分析 |
| 2.2.1 摩擦力矩特性分析 |
| 2.2.2 齿轮间隙特性分析 |
| 2.2.3 进气气流冲击特性分析 |
| 2.3 节气门对柴油机排放技术的影响 |
| 2.3.1 节气门对EGR技术的影响 |
| 2.3.2 节气门对后处理技术的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 柴油机节气门控制策略研究 |
| 3.1 节气门控制策略架构 |
| 3.2 节气门目标开度控制值计算策略 |
| 3.2.1 油量协调 |
| 3.2.2 目标进气量计算 |
| 3.2.3 开环控制值计算 |
| 3.2.4 PID控制器 |
| 3.2.4.1 PID控制原理 |
| 3.2.4.2 控制参数集计算 |
| 3.2.4.3 节气门开度稳态控制值计算 |
| 3.2.5 目标开度监控策略 |
| 3.2.5.1 永久控制偏差监控 |
| 3.2.5.2 系统状态监控 |
| 3.2.5.3 喷油量监控 |
| 3.3 节气门位置控制策略 |
| 3.3.1 节气门位置传感器信号处理 |
| 3.3.2 节气门目标控制值选择 |
| 3.3.3 滞后补偿 |
| 3.3.4 软落座保护 |
| 3.3.5 位置控制占空比计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 控制策略仿真验证 |
| 4.1 仿真软件介绍 |
| 4.1.1 AMESim软件介绍 |
| 4.1.2 MATLAB/Simulink软件介绍 |
| 4.2 AMESim建模与联合仿真 |
| 4.2.1 基于AMESim的柴油机仿真模型 |
| 4.2.1.1 柴油机进气系统结构组成 |
| 4.2.1.2 节气门仿真模型 |
| 4.2.1.3 柴油机仿真模型 |
| 4.2.2 AMESim&Simulink联合仿真 |
| 4.3 仿真验证分析 |
| 4.3.1 目标开度控制性能验证 |
| 4.3.1.1 正弦输入响应特性 |
| 4.3.1.2 阶跃输入响应特性 |
| 4.3.1.3 方波输入响应特性 |
| 4.3.2 节气门开度对EGR率的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 试验验证 |
| 5.1 试验装置与方法 |
| 5.1.1 试验装置 |
| 5.1.2 试验方案 |
| 5.2 节气门开度控制试验验证 |
| 5.3 节气门开度对柴油机性能影响试验 |
| 5.3.1 节气门开度对过量空气系数的影响 |
| 5.3.2 节气门开度对比油耗的影响 |
| 5.3.3 节气门开度对排气温度的影响 |
| 5.3.4 节气门开度对排放性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的学术论文和科研成果目录 |
（8）满足国六排放法规的重型车用柴油机开发（论文提纲范文）
| 0前言 |
| 1 重型车用柴油机国六排放技术措施 |
| 1.1 冷却EGR技术 |
| 1.2 燃油系统 |
| 1.3 排气热管理控制技术 |
| 1.4 合理集成和匹配后处理装置 |
| 2 排放台架的开发 |
| 2.1 燃烧开发 |
| 2.2 DOC及DPF的开发 |
| 2.2.1 DOC硬件选型 |
| 2.2.2 DPF控制标定 |
| 2.3 SCR开发 |
| 3 重型车用柴油机国六排放整车开发 |
| 4 结语 |
（9）车用柴油机-有机朗肯循环系统性能仿真与协同控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 发动机排气能量利用技术 |
| 1.3 发动机排气余热回收有机朗肯循环的节能潜力 |
| 1.4 有机朗肯循环系统节能优化研究的现状 |
| 1.4.1 有机朗肯循环系统的结构型式 |
| 1.4.2 有机朗肯循环系统的部件研究 |
| 1.4.3 有机朗肯循环系统的工质选择 |
| 1.4.4 有机朗肯循环系统的参数匹配 |
| 1.5 发动机-有机朗肯循环系统仿真研究现状 |
| 1.6 本文的研究内容 |
| 第二章 柴油机试验测试与仿真建模 |
| 2.1 柴油机试验测试 |
| 2.1.1 柴油机主要技术参数 |
| 2.1.2 柴油机试验测试系统 |
| 2.1.3 柴油机试验测试内容 |
| 2.2 柴油机排气余热特性 |
| 2.2.1 柴油机排气温度 |
| 2.2.2 柴油机排气质量流量 |
| 2.2.3 柴油机排气能量 |
| 2.3 柴油机仿真建模 |
| 2.3.1 建模软件介绍 |
| 2.3.2 建模基本步骤 |
| 2.3.3 柴油机建模技术参数 |
| 2.3.4 柴油机子系统建模分析 |
| 2.3.5 柴油机仿真模型 |
| 2.4 柴油机仿真模型的校准 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 柴油机余热回收有机朗肯循环系统优化分析 |
| 3.1 有机朗肯循环系统结构型式的选择 |
| 3.1.1 简单有机朗肯循环系统 |
| 3.1.2 带回热器有机朗肯循环系统 |
| 3.1.3 结构型式选择分析 |
| 3.2 有机朗肯循环系统部件的选型 |
| 3.2.1 工质泵的选型 |
| 3.2.2 蒸发器的选型 |
| 3.2.3 膨胀机的选型 |
| 3.2.4 冷凝器的选型 |
| 3.2.5 储液罐的选型 |
| 3.3 有机朗肯循环系统工质的选择 |
| 3.3.1 有机工质的初选条件 |
| 3.3.2 初选有机工质的确定 |
| 3.3.3 不同有机工质的系统热力学性能分析 |
| 3.4 有机朗肯循环系统部件参数的匹配 |
| 3.4.1 系统工作区域的确定 |
| 3.4.2 系统参数的匹配 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 柴油机-有机朗肯循环系统建模与调控参数分析 |
| 4.1 有机朗肯循环系统仿真建模 |
| 4.1.1 工质泵仿真建模 |
| 4.1.2 蒸发器仿真建模 |
| 4.1.3 膨胀机仿真建模 |
| 4.1.4 冷凝器仿真建模 |
| 4.1.5 有机朗肯循环系统仿真模型 |
| 4.2 有机朗肯循环系统仿真模型的校准 |
| 4.2.1 工质泵仿真模型校准 |
| 4.2.2 蒸发器仿真模型校准 |
| 4.2.3 膨胀机仿真模型校准 |
| 4.2.4 冷凝器仿真模型校准 |
| 4.3 柴油机-有机朗肯循环系统仿真模型 |
| 4.4 柴油机-有机朗肯循环系统调控参数分析 |
| 4.4.1 柴油机调控参数分析 |
| 4.4.2 有机朗肯循环系统调控参数分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于整车道路循环工况仿真模型的系统协同控制策略 |
| 5.1 整车道路循环工况柴油机-有机朗肯循环系统仿真模型 |
| 5.1.1 底盘系统模型 |
| 5.1.2 道路及环境模型 |
| 5.1.3 工况模型 |
| 5.1.4 驾驶员模型 |
| 5.1.5 控制模型 |
| 5.1.6 整车道路循环工况柴油机-有机朗肯循环系统仿真模型及校准 |
| 5.2 道路循环工况下柴油机-有机朗肯循环系统的动态特性 |
| 5.3 道路循环工况下有机朗肯循环系统的工作模式 |
| 5.4 整车道路循环工况柴油机-有机朗肯循环系统协同控制策略 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于协同控制的整车柴油机-有机朗肯循环系统性能分析 |
| 6.1 GT-SUITE/SIMULINK联合仿真平台简介 |
| 6.2 整车柴油机-有机朗肯循环系统模型联合仿真平台设计 |
| 6.3 建立联合仿真协同控制模型 |
| 6.4 协同控制下整车柴油机-有机朗肯循环系统性能分析 |
| 6.4.1 分析指标参数 |
| 6.4.2 性能分析 |
| 6.4.3 有机朗肯循环系统的应用分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 全文主要结论 |
| 创新点 |
| 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
| 发表论文 |
| 主持项目 |
| 个人简历 |
（10）发动机电磁驱动配气机构全柔性化运行策略的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 发动机变排量技术发展 |
| 1.2.1 固定模式的变排量技术研究现状 |
| 1.2.2 变工作模式的变排量技术研究现状 |
| 1.3 电磁驱动配气机构的发展 |
| 1.4 本文的主要研究目标 |
| 1.5 本文的主要内容与结构 |
| 2 发动机数值建模与试验平台构建 |
| 2.1 发动机数值建模 |
| 2.1.1 原型机数值建模 |
| 2.1.2 仿真模型的验证 |
| 2.1.3 电磁驱动配气机构运动规律建模 |
| 2.1.4 变排量工作模式下气门升程曲线及喷油控制 |
| 2.2 电磁驱动配气机构发动机试验台架的构建 |
| 2.2.1 发动机的改装 |
| 2.2.2 电磁驱动配气机构发动机试验台架 |
| 2.3 电磁驱动进气门的运行参数全柔性化试验 |
| 2.3.1 可变气门正时 |
| 2.3.2 可变过渡时间 |
| 2.3.3 可变气门升程 |
| 2.3.4 应用电磁驱动进气门的发动机试验研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于电磁驱动进排气门的变排量气门运行策略研究 |
| 3.1 变排量气门运行策略评价准则和应用要求 |
| 3.1.1 气门运行策略评价准则 |
| 3.1.2 气门运行策略应用要求 |
| 3.2 变排量气门运行策略 |
| 3.2.1 滞留废气气门运行策略 |
| 3.2.2 滞留空气气门运行策略 |
| 3.2.3 排气门常开气门运行策略 |
| 3.2.4 变排量工作模式转换过程 |
| 3.3 停缸一个循环时各个阶段指示压力 |
| 3.3.1 工况点的设定 |
| 3.3.2 滞留废气策略下停缸循环及其转换阶段指示压力 |
| 3.3.3 滞留空气策略下停缸循环及其转换阶段指示压力 |
| 3.3.4 排气门常开策略下停缸循环及其转换阶段指示压力 |
| 3.3.5 停缸循环后的首个做功循环指示压力 |
| 3.4 停缸多个循环时停缸循环及其转换阶段指示压力 |
| 3.4.1 滞留废气策略下停缸循环及其转换阶段指示压力 |
| 3.4.2 滞留空气策略下停缸循环及其转换阶段指示压力 |
| 3.4.3 排气门常开策略下停缸循环及其转换阶段指示压力 |
| 3.5 气门运行策略的确定 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于电磁驱动进气门的变排量气门运行策略研究 |
| 4.1 基于电磁驱动进气门的变排量气门运行策略 |
| 4.1.1 滞留空气和滞留残余废气气门运行策略优缺点 |
| 4.1.2 滞留废气气门运行策略 |
| 4.2 变排量仿真模型修正 |
| 4.2.1 三维模型计算结果 |
| 4.2.2 一维模型计算结果 |
| 4.3 进气门开启和关闭正时对变排量工作模式下发动机性能的影响 |
| 4.3.1 工况点的设定 |
| 4.3.2 尾气中氧气质量分数 |
| 4.3.3 停缸循环缸内最低压力 |
| 4.3.4 停缸循环和做功循环指示压力 |
| 4.4 滞留废气气门运行策略对燃油经济性的提升 |
| 4.4.1 进气门开启和关闭正时及最大指示压力 |
| 4.4.2 部分负荷下燃油经济性的提升 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 变排量工作模式下的定负荷控制 |
| 5.1 变排量工作模式下负荷控制方法 |
| 5.1.1 预测控制基本原理 |
| 5.1.2 变排量工作模式下负荷控制模型结构 |
| 5.2 做功与停缸分布预测模型 |
| 5.2.1 初始化过程的做功与停缸分布 |
| 5.2.2 初始化16 种做功与停缸分布转速变化量 |
| 5.2.3 逐循环预测最优分布 |
| 5.2.4 反馈校正 |
| 5.3 定负荷下结果分析 |
| 5.3.1 变排量工作模式下的转速控制。 |
| 5.3.2 做功循环负荷对转速的影响 |
| 5.3.3 做功循环负荷对经济性的影响 |
| 5.4 两种变排量工作模式下的转速波动对比 |
| 5.4.1 固定模式的变排量技术建模 |
| 5.4.2 转速波动对比 |
| 5.5 燃油经济性的提升 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 变排量工作模式下的变负荷控制 |
| 6.1 变负荷工况分类 |
| 6.2 变排量工作模式下负载转矩变化后的负荷控制 |
| 6.2.1 负载转矩突变下的负荷控制 |
| 6.2.2 负载转矩渐变下的负荷控制 |
| 6.3 变排量工作模式下发动机变转速和变转矩控制 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 主要工作与结论 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及其它科研情况 |
四、小负荷低转速时复合式柴油机工作过程的改善（论文参考文献）
- [1]缸内直喷氢燃料内燃机技术发展及趋势[J]. 孙柏刚,包凌志,罗庆贺. 汽车安全与节能学报, 2021(03)
- [2]国Ⅵ天然气发动机朗肯循环余热回收研究[D]. 汪律辰. 合肥工业大学, 2021
- [3]高海拔高寒环境对金属矿山机械设备性能的影响研究[D]. 孙学芳. 华北科技学院, 2021
- [4]可变压缩比对发动机性能的影响及机构优化设计[D]. 方志. 吉林大学, 2021
- [5]基于振动信号的柴油机NOx排放虚拟预测[D]. 张文龙. 太原理工大学, 2021
- [6]变长度连杆可变压缩比机构结构优化及试验验证[D]. 梁亮. 吉林大学, 2021
- [7]柴油机电子节气门控制策略研究[D]. 孙骏竹. 昆明理工大学, 2021(01)
- [8]满足国六排放法规的重型车用柴油机开发[J]. 凌建群,熊津联. 汽车与新动力, 2020(04)
- [9]车用柴油机-有机朗肯循环系统性能仿真与协同控制研究[D]. 柴俊霖. 内蒙古工业大学, 2020(01)
- [10]发动机电磁驱动配气机构全柔性化运行策略的研究[D]. 胡茂杨. 南京理工大学, 2020(01)