混合動力工程機械與氫動力發動機的研究進展* 董寧寧，殷晨波*，張子立，朱斌 （南京工業大學機械與動力工程學院，江蘇南京210009） 摘要：混合動力工程機械和氫動力發動機是開發利用新能源的典型代表。概述了二者的研究現狀、在工程和汽車領域里的應用及其 關鍵技術。為進一步降低排耗，分別針對工程機械的能量回收率、燃料利用率低和氫氣的儲運以及發動機的早燃、回火等問題提出了 不同的解決策略。最后，對混合動力工程機械和氫動力發動機的發展趨勢進行了總結和展望。研究結果表明，這些措施都有較好的可 行性。 關鍵詞：混合動力；氫動力；工程機械；發動機 中圖分類號：ｔｋ９１；ｔｈ２文獻標志碼：ａ文章編號：１００１－４５５１（２０１１）１－１３００－０６ researchprogressinhybridpowerconstructionmachinery and

通過試驗測量得到發動機連桿螺栓在整個加載過程中扭矩和扭角關系曲線,對比分析不同連桿螺栓的扭矩扭角關系曲線,確定發動機連桿螺栓擰緊時所需的合理扭矩。

以并聯混合動力系統的工作模式為基礎,結合發動機和電機的性能特性,利用需求轉矩與發動機最佳轉矩之差和電池電荷狀態(soc)作為輸入,以發動機實際輸出和最佳轉矩值的比值作為輸出,構建了模糊推理規則和推理器,用以確定發動機和電機的最佳轉矩分配,實現系統的總體能量轉換效率最高。仿真結果表明,與采用精確門限參數的策略相比,所設計的模糊邏輯轉矩管理策略的燃油經濟性有較大提高,并能控制電池soc在工作區保持穩定。

混合動力汽車發動機電機拖動技術應用在解決汽車能源應用緊缺及汽車排放污染問題等方面具有一定推進作用,使現代混合動力汽車應用更符合社會生態體系建設發展的基本需求,為后續階段混合動力汽車電力動力驅動技術完善創設有利條件。本文將以混合動力汽車發動機電機拖動技術應用為核心,對其混合動力發動機電機的快速啟動及阻力矩等相關問題做深入分析,以此為混合動力汽車發動機電機拖動技術的廣泛運用提供部分參考性研究建議。

根據某并聯式混合動力汽車(phev)特定結構形式,在確定其主要動力部件的基礎上,提出一種以轉矩為主要控制對象的管理策略,并通過在matlab/simulink仿真平臺上建立的前向式仿真模型,完成了在nedc循環工況下的仿真分析。為驗證文中所提出的管理策略的合理性,同時在汽車性能專用仿真軟件advisor2002平臺上建立了該車基于原有控制策略的整車仿真模型,并進行了相同循環工況下的仿真。通過兩者有關參數仿真結果對比,驗證了文中所提出的轉矩管理策略的合理性和優越性。

提出了一種新型壓縮空氣/燃油混合動力發動機概念,這種混合動力可以在壓縮空氣動力和內燃機兩種模式下運行,既能夠發揮壓縮空氣動力發動機低速大轉矩和零污染的特點,又能夠使發動機在內燃機模式下處于低能耗、低污染的最優狀態附近。文中運用熱力學理論建立了混合動力發動機兩種工作模式下的數學模型,并對缸內壓力和溫度、輸出轉矩以及平均指示壓力等主要性能指標進行了仿真研究。仿真結果表明,兩種工作模式下發動機的平均指示壓力及其它主要性能指標與傳統內燃機相近,這說明壓縮空氣/燃油混合動力發動機是可行的,能夠達到節約燃油、減少尾氣污染排放的目的。

在亞燃沖壓發動機直連式高空試驗系統上,實現了模型沖壓發動機在40～60kpa條件下的點火和穩定燃燒,研究了燃燒室構型、燃燒室入口來流條件以及燃料當量比對燃燒效率的影響。試驗結果表明:低壓條件下的燃燒效率比常壓和高壓條件下的燃燒效率都要低;但低壓條件下燃燒效率隨燃燒室構型、模擬來流條件和燃料當量比的變化規律與常壓和高壓下的情況基本一致,增加燃燒室長度、提高來流總壓和總溫、增大燃料當量比,降低飛行高度,以及增強煤油的霧化和混合,都有利于提高燃燒效率;與常壓和高壓下的情況不同的是減小凹腔長深比能進一步提高燃燒效率。

為了檢驗優化設計后的1。5l汽油發動機二代樣機的整體性能和相關零部件的可靠性,在avl公司開發的試驗臺架上對樣機進行了歷時二十天的有關發動機呼吸系統、潤滑系統、冷卻系統的相關性能試驗,收集整理了相關試驗數據,獲取了在規定工況環境下的發動機性能特征量,給出了一簇性能曲線,對比分析了試驗結果和設計參數,對發動機的性能進行準確地驗證和判斷,驗證了樣機性能的最初設計指標,評定了發動機的動力性、經濟性等重要性能,為發動機設計、分析和優化提供了可靠的基礎數據。

為了檢驗優化設計后的1。5l汽油發動機二代樣機的整體性能和相關零部件的可靠性,在avl公司開發的試驗臺架上對樣機進行了歷時二十天的有關發動機呼吸系統、潤滑系統、冷卻系統的相關性能試驗,收集整理了相關試驗數據,獲取了在規定工況環境下的發動機性能特征量,給出了一簇性能曲線,對比分析了試驗結果和設計參數,對發動機的性能進行準確地驗證和判斷,驗證了樣機性能的最初設計指標,評定了發動機的動力性、經濟性等重要性能,為發動機設計、分析和優化提供了可靠的基礎數據。

由于進氣空調性能和進氣系統結構對發動機動力性能、經濟性能和排放有明顯的影響,從滿足發動機充氣效率和減少試驗條件干擾的角度出發,本文提出了進氣空調選型和進氣管結構的改進設計方案,為新型現代化發動機試驗室設計提供依據。試驗結果表明:優化設計后的進氣系統,能代表發動機實際運行條件。

淺談發動機試驗室建筑設計

快速增長的汽車市場和不斷加嚴的環保、節能標準,使國內發動機企業意識到掌握發動機研發核心技術的重要性。發動機試驗室是發動機研發不可或缺、最重要的環節。發動機試驗室投資巨大、建設復雜性高、測試新技術發展速度快。筆者通過親身設計體會并查閱

以汽車發動機實驗為基礎,提出基于虛擬儀器技術的發動機電控單元(ecu)激勵信號發生系統,建立了發動機ecu的8路激勵信號模型,使之符合對發動機實際運行工作環境的仿真.在ecu激勵信號模型的基礎上使用虛擬儀器技術進行了計算機仿真,將系統生成的多路信號分別輸入發動機試驗臺的ecu代替原傳感器信號,激勵發動機ecu正常運轉,發動機試驗臺工作正常.結果表明,該方法原理正確,發動機ecu激勵信號模型能夠實現對發動機實際運行工況的模擬.

當前,全電動或混合動力的電動汽車已經屢見不鮮,意大利梅洛公司首次開發了一款即插式混合動力電動伸縮式裝載機。該裝載機既可選擇純電驅動模式,也可采用柴油電力混合驅動模式。在電驅動模式下,該裝載機由功率為30kw·h的鋰動力電池提供能源。此時該裝載機運行非常安靜,且具零排放的優點,非常適宜在封閉式的建筑物內使用。在混合動

發動機測功試驗設備是發動機性能試驗中重要的裝備,與生產汽車發動機的檢修質量密切相關。在對礦用生產汽車發動機測功機的常見類型進行對比的基礎上,結合礦用生產汽車的實際情況,介紹了本次試驗室的測功機選型,并從發動機測試時冷卻水溫度供給設計、機械系統的連接及傳動、測控系統的數據信號采集處理、發動機供油系統和啟動系統的設計、測功機水門開度操控臺設計等方面對整體試驗室的設計進行分析研究。

采用自主研發的車用天然氣發動機控制系統(ecu),針對經過改裝后的jl465q5發動機進行了起動和怠速過程的試驗研究.以avr單片機為核心,ecu采用多片式結構;采用步進電機控制旁通空氣閥開度,從而控制起動和怠速工況下的空氣進氣量;采用電控天然氣噴射閥,控制發動機運轉時的天然氣供給量;開發了試驗監控系統,作為人機對話接口;開發了轉速采集系統,可以實時準確地記錄起動過程.通過試驗發現,采用較濃的混合氣、較高的冷卻水溫度均有利于天然氣發動機的冷起動過程;采用增量式pid控制算法對天然氣發動機怠速轉速進行閉環控制是有效可行的,而且控制效果較好.試驗結果表明,自主研發的控制系統和轉速采集系統實用可行.

超低溫大型臥式熱沉采用液氦制冷,將在國內實現熱沉表面溫度低于10k,主要用于航天發動機羽流效應試驗,同時兼顧衛星等熱真空試驗.熱沉主體結構為臥式圓筒型,為減小熱損失,液氦熱沉去掉了骨架,外部裝有液氮熱沉,兩者采用一體化設計,液氮熱沉既做液氦熱沉的防輻射屏,又做液氦熱沉的支撐.為增大抽速,艙體封頭端設計了可拆卸的羽流吸附泵.羽流試驗時液氦熱沉、羽流吸附泵通液氦制冷,液氮熱沉通液氮制冷,各部分熱沉單獨供液.對此大型熱沉進行了方案設計、參數計算,對熱沉預冷及穩態工況時的液氮、液氦消耗量進行了估算,分析了羽流試驗時熱沉抽氣速率隨試驗工質溫度的變化關系,得出液氦熱沉對氮氣的抽氣速率可以達到107l/s量級.

分析礦山機械用發動機的不同工作狀態,建立對應的優化控制方案,進一步建立合理的優化模型,利用改進后的模糊神經網絡對模型進行計算,通過對不同工況下的結算結果進行分析,證實了該模型的合理性和可行性。

1概論 1.1發動機電控制技術的發展 隨著電子技術的發展，汽車在電控方面會越來越發達。將來的發動機會加入更多的電器元 件來監控發動機的運轉提供更精確可靠的數據，也會在節能減排方面有更重大的突破，而且動 力性會更加卓越。發動機也將會進行人機對話，更加人性化。電控發動機發展分為三個階段: 第一階段：20世紀60年代中起到70年代中期 主要是為了改善部分性能而對汽車電氣產品進行的技術改造。 第二階段:20世紀70年代末期到90年代中期 為了解決汽車安全，污染和節能三大問題，研制出電控汽油噴射系統，電子控制防滑制動 裝置和電子點火系統。 第三階段：20世紀90年代中期以后電子控制 技術從發動機擴展到汽車底盤，車身等多個領域。各種電控系統日益完善汽車電子化已經到 達了告速發展時期。 1.2發動機電控系統的優點 提高發動機經濟性、動力性、改善排放指標。發動機電子控制系統能夠根據車輛的狀況準 確、穩

.. 磁動機磁力發動機可行性報告分析 一、市場分析和用途 對于市場來說是你無我有，你次我好，你價高我價低，你都有我 轉變等方針，不能隨著潮流跑，八十年代初，搞經商有大多數人搞富 了，到九十年代都追就不掙錢了，為什么？八十年代搞的初闖人有敢 冒風險精神，才能獨領市場。磁動機、磁力發動機，據估計講可以說 是世界獨一無二，在93年3月18日，全國人才技術洽淡會上，我見 到了一人是某科研單位的，他已有了本樣機（磁動機），但他沒報專利 （此人不報姓名地址），他準備把樣機技術搞到外國去賣技術。 磁動機有多大用途？是什么機器？磁動機屬電動機原理，但不用 電不用油，運行可靠，壽命長，經久耐用，一般磁鐵可用3-5年充一 次磁，高級磁鐵（釤鈷磁鐵）可用8-10年充磁一次，如用電機一樣可 帶動任何動力機械只要負荷功率，但要半負荷功率做功，缺點是“單 向轉，無雙向轉，半負荷”；優點：構思

中國北方發動機研究所柴油發動機設計/仿真管理系統項目實施工作通過驗收

為了回收挖掘機回轉平臺制動過程中的制動能量,設計了油液混合動力挖掘機回轉系統,利用蓄能器回收回轉平臺的制動能量。闡述油液混合動力回轉系統和普通回轉系統液壓原理的不同,建立amesim模型并進行仿真分析。仿真結果表明:油液混合動力挖掘機回轉系統在一定程度上降低了液壓泵的功率損耗和液壓馬達的壓力波動;在節能方面,蓄能器的能量回收效率達到70.0%,再利用效率達到72.8%,利用率較高,達到節能的目的。