一、柴油机喷油定时等参数改变时的NO生成量计算（论文文献综述）
姚昌晟[1]（2019）在《混合发动机燃烧模式优化及控制研究》文中进行了进一步梳理结合新型燃料的先进燃烧技术与动力系统电驱动技术,是内燃动力系统节能减排的重要发展趋势。混合发动机是将新型燃料、先进燃烧与混合动力有效结合,面向未来车用动力系统的综合技术体系。本课题在混合发动机技术体系内,以汽油/柴油混合燃料的先进燃烧模式研究为核心,针对高负荷工况下污染物排放恶化、低负荷工况下燃烧过程循环波动大、冷机工况下高辛烷值燃料难以压缩着火等典型工况下先进燃烧技术的局限性,利用新型发动机控制手段,结合电驱动辅助,完成了燃烧模式优化,改善了汽柴油混合燃料燃烧特性,拓宽了先进燃烧负荷范围。首先,在发动机平台完成了废气再循环（EGR）技术、缸内加热技术、混合动力技术的升级改造,构建了混合发动机研究平台。基于发动机综合控制系统实现了EGR率闭环控制;基于缸压检测预热塞开发了缸内加热系统并实现了各缸独立预热塞辅助控制;基于混合动力系统设计并验证了电机高频主动转矩补偿控制算法。第二,使用汽油与柴油配置了汽柴油混合燃料G70D30与G50D50,利用燃油喷射系统与EGR控制实现了部分预混压燃（PPCI）与晚喷低温燃烧（L-LTC）两种低温燃烧模式。针对PPCI在高负荷因排放恶化而负荷范围受限的问题,提出了多模式组合燃烧的控制策略,使用L-LTC有效拓宽了清洁燃烧的高负荷边界。第三,为改善低负荷工况下PPCI模式燃烧不稳定的问题,基于缸内加热控制系统,提出并实现了适用于低负荷工况的燃烧模式:预热辅助压燃（GA-CI）。在GA-CI模式下,低负荷燃烧稳定性与燃烧效率均有效提升,颗粒物、碳氢化物和一氧化碳排放均下降明显。第四,针对冷机怠速工况下高辛烷值燃料难以压燃着火的问题,在并联混合动力系统上,应用了电机高频主动转矩补偿的辅助控制策略,有效改善了冷机工况下的汽柴油压燃过程的燃烧稳定性。最后,围绕低温燃烧模式下各缸燃烧状态不均衡的问题,为改善每一个气缸都装缸压传感器的方案成本高的缺点与传统的基于燃烧模型估计算法误差大的缺点,本课题将两种方法相结合,提出了一种基于单一缸压传感器的多缸燃烧始点估计的方法,该方法提升了燃烧始点的估计精度、降低了系统的成本。为改善多缸燃烧状态不一致性的现象,本课题分别利用电机主动转矩补偿控制与预热塞辅助控制两种手段提升了各缸燃烧状态的均衡性。
胡松[2]（2019）在《面向控制的直喷压燃发动机燃烧仿真模型研究》文中提出节能减排是目前发动机面临的两大挑战。基于模型的燃烧过程实时控制具有同时实现节约能源和减少排放的潜力,并且发动机控制单元（ECU）的计算能力越来越强也为该技术提供保障。而建立精准的面向控制的发动机模型是实现燃烧控制的保障。除此之外,由于计算耗时短,发动机参数匹配和性能优化的实现也主要依赖于面向控制的发动机模型。因此对面向控制的发动机模型进行研究十分重要。零维（0D）发动机物理模型和发动机直接模型,是目前建立面向控制的发动机模型的最好选择。基于Wiebe方程的燃烧规则和累积燃油质量方法是常用的两个用于建立0D发动机物理模型的0D燃烧建模方法。面向控制的发动机模型主要难点在于模型参数的校准和参数间映射关系的辨识。根据文献综述可知,如何根据燃烧放热率试验数据自动校准基于Wiebe的燃烧模型仍是亟待解决的问题。参数间关系辨识问题又细分为自变量参数的选取和用于辨识映射关系的方法选取。对于面向控制的发动机模型,目前自变量参数的选取范围仍不够全面,并且仍没有成熟的选取规则及流程。用于辨识映射关系的方法主要有响应面法、MAP图插值、经验（或半经验）公式和以神经网络（ANN）为代表的人工智能算法等,而各个方法用于辨识参数间映射关系的效果仍有待对比研究。本文致力于面向控制的柴油机模型的建立,对Wiebe方程进行了敏感度分析;提出了自识别单双Wiebe方程自动校准算法;研究了 ANN和MAP图插值方法辨识输入参数和三Wiebe方程参数之间的映射关系对柴油机模型预测性能的影响;采用相关性分析（Pearson和Partial相关性分析）和敏感度分析方法确定了各个因变量对应的自变量集,并提出了基于相关性分析和敏感度分析对变量参数的可行性高且有效的筛选规则及流程。建立了基于经验公式的柴油机物理模型、基于经验公式的柴油机直接模型、基于ANN的柴油机物理模型和基于ANN的柴油机直接模型,对此四种模型针对预测精度和计算耗时进行了对比分析。本文主要研究内容如下:（1）试验方案设计、发动机测试和发动机工作过程计算及校准,为面向控制的发动机建模准备并收集数据。本文研究涉及了三种机型,分别为机械式喷油系统单次喷射柴油机、高压共轨喷油系统单次喷射柴油机和高压共轨喷油系统多次喷射柴油机。说明了对柴油机工作过程参数化方法,采用试验数据校准或估算得出工作过程参数,为进行各参数相关性分析、建立面向控制的柴油机仿真模型做准备。工作过程参数化主要包括了基于缸压曲线的放热率和放热量的计算、缸内压力曲线估算、泵气压力损失及实际平均指示压力估算、摩擦损失估算、缸内温度分布估算和EGR率及EGR流量估算。（2）基于高压共轨单次喷射柴油机,进行了 Wiebe方程敏感度分析。基于机械式喷油系统单次喷油柴油机,提出了基于Wiebe方程的燃烧模型自动校准方法;分别采用ANN和MAP图插值方法建立了基于三Wiebe方程的燃烧过程预测模型。对比分析了ANN-model和MAP-model的预测性能,结果表明ANN-model预测性能更好,更适合用于建立0D发动机物理模型。（3）以高压共轨多次喷射柴油机为研究对象,分别建立了“基于经验公式的柴油机物理模型”和“基于经验公式的柴油机直接模型”。基于经验公式的柴油机物理模型采用基于累积燃油质量的方法建立,基于幂函数的经验公式用于拟合自变量和因变量之间的关系。对于柴油机模型,为了选择合适的输入参数,相继进行了 Pearson和Partial相关性分析选择出候选输入参数集,然后采用敏感度分析确认输入参数集。采用ANN替代经验公式来辨识柴油机模型中自变量和因变量之间的关系,分别建立了“基于ANN的柴油机物理模型”和“基于ANN的柴油机直接模型”。为了便于对比ANN和经验公式的预测性能,训练ANN所用数据和拟合经验公式所用数据相同,并且输入参数集也保持一致。（4）对于所建立的四种面向控制的多次喷射柴油机模型,即基于经验公式的柴油机物理模型、基于经验公式的柴油机直接模型、基于ANN的柴油机物理模型和基于ANN的柴油机直接模型,在WHTC（全球协调的大负荷顺变周期）测试范围的稳态和WHTC瞬态工况下进行了对比分析。结果表明,基于ANN的柴油机直接模型在稳态和瞬态下的预测性能均最好;基于经验公式的物理模型的预测精度比基于ANN的直接模型稍低;基于ANN的物理模型在稳态工况比基于经验公式的物理模型预测性能好,但是在瞬态工况预测性能严重恶化,明显低于基于经验公式的物理模型;基于经验公式的直接模型在稳态和瞬态工况的预测精度均低于基于ANN的直接模型和基于经验公式的物理模型,但是其精度仍然保持在可接受范围内,并且该模型的数学结构简单,所需校准的参数较少,校准所需的数据量也较少。在ETAS ES910设备上测试了上述模型（除了 ANN物理模型）的计算耗时,结果表明,基于ANN的直接模型和基于经验公式的直接模型计算耗时最少,均低于50μs;基于经验公式的物理模型的计算耗时最长,大约为350μs,然而仍远低于柴油机循环时间（约为20ms）,可用于实时燃烧控制。
徐虎[3]（2018）在《电控柴油机掺烧丁醇低温燃烧性能仿真研究》文中研究指明能源资源的紧缺和日益严格的排放法规使得发动机节能减排成为内燃机科研工作者们研究的重点,寻找替代能源以及开发新型燃烧模式是实现节能减排的有效措施。低温燃烧模式通过降低燃烧温度可以抑制氮氧化物和碳烟排放的生成条件,而在柴油中掺混丁醇,利用丁醇的含氧特性可以达到改善低温燃烧特性的目的。本文基于电控化改造后的4190型柴油机系统,探究了柴油-丁醇混合燃料的燃烧特性,通过优化喷油压力、喷油定时和进气压力来提高燃烧质量,实现高效燃烧的可行性。首先,为了提高燃油喷射系统喷油压力,利用AMEsim仿真软件建立了电控单体泵燃油喷射系统模型,根据实验数据修正并验证了模型的准确性。基于模型运用正交试验设计方法安排燃油喷射系统参数仿真计算,进而分析燃油系统参数对喷射特性的影响。结果表明:各参数对喷油压力影响程度由强到弱依次为:柱塞直径、油管直径、凸轮型线速度、喷孔数×喷孔直径（流通面积不变）、油管长度;在喷嘴流通面积不变的基础上,单纯依靠改变高压油管长度或者半径来改变喷油压力的效果不显着。其次,利用AVLFIRE软件建立缸内燃烧高压循环模型,并为柴油-丁醇混合燃料选择合适的化学反应机理文件耦合软件,以及设置了适当的初始条件、边界条件及子模块,最后通过缸压曲线仿真值与试验值对比验证了模型的准确性,从而建立柴油-丁醇混合燃料燃烧模型。最后,通过耦合AMEsim和AVLFIRE软件实现燃烧模型不同的燃油喷射压力,以及引入废气再循环实现低温燃烧,从而研究分析了喷油压力、丁醇掺混比、EGR率、喷油提前角和进气压力对混合燃料燃烧性能和排放的影响。分析结果表明:提高喷油压力,可以改善油气混合均匀度,使得雾化效果变好;引入废气再循环后,缸内燃烧平均温度可以降低到1650K以下,实现了低温燃烧,NO排放量显着降低,10%以上EGR率相对于原机的NO排放质量分数约下降90%;柴油中掺混丁醇可以明显改善低温燃烧,抑制了碳烟和CO生成。柴油-丁醇混合燃料B10在15%EGR率和B20在12.5%EGR下的仿真结果表明,增大喷油提前角使得NO排放升高,但CO排放显着降低;提高进气压力,动力性和经济性改善明显,同时NO和CO排放降低,但碳烟前驱物A4转化为Soot的质量分数提高。
徐龙[4]（2018）在《柴油机高压共轨电控喷油系统控制策略研究》文中提出随着人类社会的发展,世界各国的节能、减排意识也在逐步提高,因此对柴油机性能提出了更加严格的要求。高压共轨电控喷油系统凭借着其突出的柔性控制特性,在改善柴油机性能方面占据着巨大优势,成为喷油技术研发的主流方向。而要实现喷油参数全工况下的柔性控制,达到最佳控制效果,除了完善的硬件条件和软件体系,喷油系统控制策略与控制算法是研究的重要内容。本文在浙江省重点研发计划项目和国家自然科学基金支撑下,通过建模、仿真与试验验证相结合的方法对高压共轨电控喷油系统控制策略进行了研究分析,主要内容如下。（1）简单叙述了柴油机本体和高压共轨电控喷油系统基本组成与原理,根据试验数据和本身结构参数,利用MATLAB/Simulink建立了柴油机本体、喷油系统的平均值模型。（2）研究分析了在不同工况下,共轨压力、喷油量、喷油正时以及喷油率的控制策略,确定喷油系统控制策略的总体框架,并在MATLAB/Simulink软件环境中建立喷油系统控制单元的仿真模型。（3）结合常规PID控制和T-S型模糊控制,分析了T-S型模糊PID控制器,根据自适应神经控制原理和共轨压力试验数据,提出一种基于T-S型自适应神经模糊推理系统（ANFIS）与PID控制器相结合的共轨压力控制算法。仿真结果表明:该算法在输出阶跃变化时,超调量约5%,稳态耗时小于1s;施加脉冲扰动,波动量仅为常规PID控制一半,0.2s后恢复稳定。（4）将共轨压力控制算法嵌入控制单元仿真模型中,实现柴油机仿真模型与控制单元模型联合仿真,仿真结果表明:喷油量和喷油正时在起动及怠速工况下基本符合系统要求的特性,共轨压力在起动到怠速、瞬态工况下有轻微波动,但仿真结果与期望的轨压走势相符合,且该控制算法超调量小于常规PID算法,达到稳定耗时更短。（5）利用柴油机台架试验进一步验证控制策略的合理性,试验数据表明:起动0.4s可达到起喷压力20Mpa,开始以30mg/cyc喷油量喷油。待转速增加到750r/min,轨压切换到闭环模式,1.25s后稳定在怠速目标值附近,偏差为?5MPa,轨压控制过程与其控制策略基本相符;瞬态工况下,轨压和喷油量响应时间均不超过0.5s,跟随性较好,1s后都能稳定下来,各自超调量控制在10%以下;稳态工况,轨压从70MPa逐渐增加到115MPa,喷油提前角和喷油脉宽都非线性减小,各参数变化趋势正常,进而确保了良好的喷油、燃烧条件。因此,本文关于喷油系统控制策略的研究,对改善其控制效果、提高柴油机整体性能意义重大。
乔振扬[5]（2016）在《柴油机复合卷流燃烧系统油气混合燃烧特性研究》文中研究说明复合卷流燃烧系统是为提高柴油机缸内空气利用率、优化油气混合过程、改善柴油机经济性能和排放性能而开发的一种以燃烧室形状为核心的新型燃烧系统。为了全面了解复合卷流燃烧系统的工作过程,客观地评价复合卷流燃烧系统的燃烧排放性能,本文应用试验研究和仿真分析相结合的方法对复合卷流燃烧系统进行了系统的研究。在单缸机试验台架上对复合卷流燃烧系统的燃烧排放性能进行了研究。研究表明,燃油喷射角度是复合卷流燃烧系统性能发挥的关键因素,同一工况下匹配最佳燃油喷射角度油耗可降低10g/（kW·h）,碳烟排放可降低81.5%左右。复合卷流燃烧系统同双卷流燃烧系统的对比试验结果表明,相同工况下,复合卷流燃烧系统的油耗较双卷流降低了45g/（kW·h）,碳烟排放降低了60%左右,体现了复合卷流燃烧系统改善油气混合燃烧的优越性及应用潜力。在定容测试装置中对复合卷流燃烧系统不同背景条件和喷油条件下的喷雾及射流着火特性进行了研究。通过对冷态工作环境中雾注发展过程的研究发现,燃油射流均可在弧脊和分流造型的导流作用下发生卷流运动。通过不同背景温度、背景密度、喷油脉宽以及喷油压力下射流火焰发展过程的研究发现,在弧脊和分流造型的导流作用下均形成了卷流火焰。采用仿真计算的方法,对前述两种燃烧系统缸内的油气混合物形成、当量比分布、速度场变化以及温度场分布等进行对比研究,分析了复合卷流燃烧系统提高油气混合均匀性、改善燃烧方面的机理。仿真结果表明,喷射燃油在复合卷流燃烧室内侧弧脊的导流作用下形成双卷流运动,促进了纵向内燃油向燃烧室内部空间的运动。继而在燃烧室外侧分流造型的导流作用下形成了侧卷流运动,促进了燃油周向运动,减少了燃油在燃烧室侧壁的堆积现象。复合卷流燃烧室内形成的复合卷流运动扩大了燃油分布空间,提高了燃烧室空间利用率,促进了油气混合燃烧。
齐万强[6]（2016）在《缸内直喷汽油机控制策略研究》文中认为面对日益加剧的能源危机和近乎严苛的排放法规,GDI发动机应运而生,它与传统的PFI发动机在整体结构上有很大的差别,并且在降低油耗和减少排放方面存在着巨大的优势。本文结合国家“863”项目-“轿车直喷汽油机（GDI）开发”,以缸内直喷汽油机为研究对象,研究了GDI发动机的的组成及工作情况,详细地分析了本试验所用GDI发动机电控系统各部分的结构及工作原理,在此基础上进行了如下工作:1.从装载EA888发动机的原型车入手,了解控制发动机所需要的控制信号,进行总结找到该信号所对应的传感器,分析传感器的类型,驱动形式、输入和输出之前的逻辑关系。搭建发动机实验台架,根据各传感器及执行器的电气特性设计了相应的驱动电路,并根据实验目的安装了相应的测试设备。2.以MC9S12XDP512单片机为控制核心设计了硬件控制电路,并将μC/OS-II实时操作系统嵌入到了单片机中,按照GDI发动机电控系统的功能进行了模块化设计。以L9707芯片作为喷油器驱动器电路的控制核心,设计了喷油器驱动电路,实现了驱动电流的波形控制,喷油器开启迅速,喷射燃油计量准确;采用处理器XDP512的AD信号作为输入信号对电子节气门进行闭环控制,利用MC33887的电流负反馈特性完成对节气门的闭环控制,采用模糊PID控制器对节气门位置进行控制,调整到目标位置的响应速度很快,没有超调,而且具有良好的鲁棒性;由宽氧传感器处理芯片CJ120和BTS功率放大电路设计了宽氧传感器的闭环控制电路,对宽氧传感器进行加热,满足对宽氧传感器快速加热的要求。3.依据GDI发动机的工作特点和冷起动的控制要求,对发动机的冷起动过程进行了优化控制,设计发动机的冷起动控制策略,对冷起动过程中的每个环节的控制目标和实现进行了优化设计。根据GDI发动机的优势和模式转换过程的基本要求,设计发动机的模式转换控制策略。通过调节喷油定时、喷油量、点火定时以及节气门开度,准确控制空燃比,以发动机循环变动小、输出转矩波动小为控制目标,确定出最优控制参数。实现GDI发动机的控制策略的控制功能,进行了软件部分的模块化设计,有主函数的初始化设计,转速中断处理函数设计,脉谱图函数设计,工况管理函数设计,喷油控制函数设计,点火控制函数设计,燃油泵控制函数设计,模拟量、数字量采集函数设计、串口通信函数设计。4.进行了发动机冷起动实验研究,对冷起动过程各阶段的最优控制参数进行了分析。测试了发动机起动阶段的最佳喷油正时和点火正时,在节气门开度为6%,燃油轨压为0.5MPa,过量空气系数为0.9的条件下,将喷油提前角设定为90°BTDC,最佳点火正时设定为30°BTDC的情况下,此时发动机起动最为迅速,且排放较低;测试了发动机在催化剂起燃阶段的最佳喷油量、最佳喷油正时和最佳点火正时,调整节气门相对位置开度为6%,燃油轨压为5MPa,过量空气系数为1.1的条件下,最佳控制参数为设定两次喷油比例为1:1,喷油脉宽为4ms,点火正时为15°BTDC,第一次喷油正时为300°BTDC,第二次喷油正时为70°BTDC;测试了发动机暖机阶段的最佳喷油正时和点火正时,在节气门开度为6%,过量空气系数为0.9的条件下,最佳喷油正时设定为90°BTDC,最佳点火正时设定为30°BTDC。5.进行了发动机模式转换研究,确定了模式转换过程各工况的最优控制参数。测试了发动机在均质燃烧模式下,λ=1.0到λ=1.4的最佳点火提前角和最佳喷油提前角;测试了发动机在分层燃烧模式下,λ=1.4时的最佳两次喷油比例、最佳喷油正时和最佳点火正时;对最优参数进行拟合建模,并在模型的基础上进行参数优化标定,在最优参数情况下,进行了模式转换研究,测试了各工况下的排放指标。
黄加亮[7]（2015）在《船用电控增压四冲程柴油机建模与性能优化研究》文中进行了进一步梳理随着石油资源储量的日益减少和各国对排放要求的日益严格,对船用柴油机燃油系统进行电控化改造使其满足低油耗低排放的要求,是现行最有效途径之一。因此,建立能准确反映电控船用柴油机动力装置热力过程的数学模型对船舶动力装置的控制、性能优化等都有着重要意义。本文以济南柴油机厂生产的4190ZLC-2型柴油机作为研究对象,开展了如下研究：1)从电控化改造实验为出发点,首先针对电控组合泵代替机械泵的4190型柴油机燃油喷射系统的改进,利用AMESim仿真平台建立电控组合泵单缸喷油系统仿真模型,从不同柱塞直径、凸轮作用段以及喷油器孔径等方面进行改进,通过试验,找出凸轮工作作用段、喷油器突出高度、喷孔直径以及供油提前角对柴油机油耗和排放的影响,得出燃油喷射系统的匹配结构,实现柴油机喷射系统的优化。2)基于Simulink仿真软件,选用平均值的方法,建立柴油机整机的模型,包括涡轮增压器模型、中冷器模型、柴油机本体模型和燃油系统模型,并验证了模型的准确性。结合电控化改造后的4190柴油机物理模型,利用AVLBOOST软件建立了4190型电控柴油机工作过程模型,利用实验数据对建立的模型进行标定,并验证了负荷特性和推进特性下仿真模型的正确性。3)利用已经建立的4190型船用中速增压柴油机平均值模型,研究了进、排气系统以及压缩比（s）对4190型船用四冲程柴油机性能的影响。通过AVLBOOST仿真计算分析了柴油机压缩比、燃烧起始角以及配气相位对柴油机性能的影响。同时研究了柴油机与涡轮增压系统运行规律,分别得到柴油机推进特性和负荷特性下柴油机和压气机联合运行线,为4190系列柴油机的优化改进和性能分析提供了理论参考。4)利用AVL FIRE软件,建立了4190柴油机燃烧室的计算模型,实验验证模型的准确性；然后对传统ω型燃烧室结构参数中的喉口直径、凸台高度、凹坑半径进行较深入的研究,分别从单个燃烧室结构参数对燃烧过程和排放的影响两方面开展研究。在此基础上,应用正交设计的方法进行了柴油机燃烧系统多参数匹配研究,通过对计算结果的分析得到了燃烧系统参数对指示功率和NOx排放影响的权重系数,并以指示功率和NOx排放为优化目标,找到了最优的燃烧系统参数组合。
李苏琪[8]（2015）在《点燃式重油发动机混合气形成与燃烧过程的研究》文中研究表明在常温下,汽油蒸汽混合气遇明火时很容易发生燃烧和爆炸,而本文中重油（指航空煤油或柴油）具有较高的闪点和较低的挥发温度,更容易储存和处理,安全性较高,而且重油燃料更容易获得。重油一般采用压燃的方式着火,而压燃式发动机整体重量相比点燃式发动机有所增加。在航空的一些特殊应用环境下,用点燃式发动机燃用重油既能保证安全性,也不会增加发动机的重量。但针对点燃式重油活塞发动机中的点火及火焰传播问题的研究还相对较少,对重油混合气（特别是重油非均质混合气）中的点火和火焰传播特性以及相关影响因素还缺乏必要的认识。因此本文对点燃式重油发动机混合气形成和燃烧过程进行研究。首先,根据ROTAX914燃烧室基本结构参数,建立了燃烧室的三维几何模型并进行了网格划分;建立了数学模型,确定了初始条件及边界条件。并验证了模型的有效性。其次,对发动机混合气形成过程进行仿真分析,研究不同喷油定时、喷油角度和喷油油量对混合气形成特性的影响,给出了有利于重油混合气点火和燃烧的燃油喷射参数。再次,对重油非均质混合气的点火和火焰传播特性以及相关影响因素进行研究。分析不同燃油喷射参数和点火参数对重油点火和火焰传播过程的影响规律,结果表明：燃油喷射参数直接影响到非均质重油混合气的形成状态,从而对燃烧过程产生影响；引入EGR对火核生长有抑制作用,为了在降低排放的同时使火焰快速传播,EGR率不宜过大；存在一个最佳点火提前角使得点火延迟角最小,火焰发展速度最快：当点火能量达到一定值后,再增加点火能量对火核的生长过程影响不大,还会降低点火系统的寿命,因此点火能量并不是越大越好。最后,对均质混合气和非均质混合气两种不同模式下的爆燃现象进行了模拟,并且分析了不同点火时刻、点火能量、EGR率和喷油定时下的爆燃和失火特性。结果表明：非均质当量比混合气能够有效抑制爆燃；推迟点火和引入EGR都能使爆燃倾向减小；当点火能量小于发动机所需的最小点火能量时,会出现失火现象;喷油定时提前,爆燃倾向减小,但喷油定时过早,缸内出现了失火现象。论文的研究成果可以为解决点燃式重油发动机的以下几个关键问题：重油的雾化问题,重油点火及火焰传播问题,爆燃问题,失火问题提供理论支撑与依据。
范泽龙[9]（2012）在《共轨试验柴油机多功能电控系统的开发与研究》文中提出柴油机高压共轨系统是一种新兴的使用计算机控制技术和现代传感技术的柴油机燃油喷射系统。加大对柴油机高压共轨系统的研究力度对内燃机的发展具有着十分重要的意义。本文首先在充分研读了大量国内外文献的基础上，从系统组成、各部分控制理论、软硬件构成和控制策略等方面对JCRT高压共轨多功能电控系统进行深入分析与研究，开发了一套用于共轨柴油机台架试验的多功能电控系统。试验用柴油机有别于正常工作柴油机，它选取一个气缸作为试验缸，其余五个气缸为工作缸。试验缸设立了独立的喷油和进排气系统，但需要依靠工作缸拖动。为了使电控系统能够在台架试验用柴油机上应用，对硬件部分进行了对应实验室操作环境的兼容性改造，使得原本应用于整车的JCRT高压共轨多功能电控系统能够满足在实验室环境中运行的硬件要求。对电控系统结构和各部分控制原理进行分析整理后，制定出了喷油量控制策略、喷油定时控制策略、喷油压力控制策略以及在不同工况下所采用的多次喷射控制策略。对电控系统控制软件进行分析后，按照台架试验用发动机的特点进行改造，重新设置系统，使得能够满足在实验室环境中运行的软件要求。最后，通过台架试验对多功能电控系统进行了测试，根据得到的数据，对多功能电控系统的性能进行了分析。结果表明，试验系统能够按照预定目标运行。
鹿盈盈[10]（2012）在《重型柴油机低温燃烧及燃烧路径的研究》文中研究表明低温燃烧（LTC）在中低负荷下具有实现高效清洁燃烧的潜力，成为研究焦点。燃烧全历程提高混合速率的实现是新概念燃烧研究的核心。控制缸内燃烧温度是实现低温燃烧的关键所在。本文从缸内状态（温度、密度和氧浓度）控制和燃油控制出发，以实现清洁高效柴油燃烧过程为目标，采用数值模拟和试验相结合的方法，对新概念燃烧条件下影响混合率和化学反应率的因素进行了探索。得到以下主要结论：增大充量密度，降低了全局燃氧当量比，能有效地改善燃氧混合率，提高化学反应率，进一步促进了燃烧后期的混合速率，加快了燃烧后期的UHC氧化和CO向CO2转化的程度，缩短燃烧持续期，有利于提高发动机的指示热效率。充量密度作为温度、压力、混合气成分等的综合因素，与废气再循环（EGR）一样可以增加工质的总热容，降低缸内平均温度，有利于降低NOx排放，减少对高EGR率的依赖。进气门晚关降低了有效压缩比，能在最高缸压不超过发动机的极限压力时进一步增加充量密度；进气门晚关降低了压缩温度和燃烧温度，有利于降低NOx排放。但是，高充量密度带来的高的氧气质量和快的燃烧速率会使得局部燃烧温度过高，有利于生成NOx排放，因此必须辅以适当的EGR率。降低氧浓度对NOx排放的作用高于提高充量密度。基于高充量密度、适当氧浓度和进气门晚关三种技术，本文提出了高密度-低温燃烧（H Density-LTC）和燃烧路径控制策略。高密度-低温燃烧在实现低排放的同时，提高了指示热效率，具有在欧5排放水平下取消或简化后处理器的潜力。典型低温燃烧采用大于60%的EGR率，低于15%的氧浓度，能够同时降低碳烟和NOx排放，但CO和UHC排放很高，燃烧效率低，指示热效率低，只适用中低负荷。高EGR率抑制了燃烧温度，有利于抑制碳烟生成，这是典型低温燃烧降低碳烟排放的机理。高、满负荷下，高充量密度增强了燃烧全程的混合速率，有利于降低碳烟的生成率和提高氧化率，从而实现超低碳烟排放。单次喷油模式，喷油定时和EGR率可以控制着火延迟期和预混合气的形成，从而控制燃烧放热率。EGR可以推迟着火时刻，优化混合时间,降低燃烧速度，拓宽PCCI燃烧的负荷范围，降低NOx排放。在较高负荷下，单次喷油相比，多次喷油策略耦合高EGR率和进气增压实现的PCCI燃烧，更有利于形成稀且均匀的混合气，在降低排放和提高热效率上有明显的优势。
二、柴油机喷油定时等参数改变时的NO生成量计算（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、柴油机喷油定时等参数改变时的NO生成量计算（论文提纲范文）
（1）混合发动机燃烧模式优化及控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题的背景和意义 |
| 1.1.1 压燃式发动机先进燃烧技术 |
| 1.1.2 压燃式发动机混合动力技术 |
| 1.1.3 课题的提出 |
| 1.2 相关国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 先进燃烧技术研究现状 |
| 1.2.2 先进燃烧模式遇到的主要技术挑战 |
| 1.3 本文的研究内容与方法 |
| 1.3.1 发动机台架测试系统 |
| 1.3.2 本课题研究内容 |
| 1.3.3 论文结构 |
| 第2章 混合发动机研究平台设计与开发 |
| 2.1 混合发动机研究平台概述 |
| 2.2 发动机控制系统 |
| 2.2.1 集成式发动机综合控制系统 |
| 2.2.2 EGR系统匹配设计与闭环控制 |
| 2.3 缸内加热控制系统 |
| 2.3.1 预热塞温度特性实验 |
| 2.3.2 缸内加热控制系统硬件开发 |
| 2.3.3 缸内加热控制系统软件开发 |
| 2.4 ISG电机并联混合动力系统 |
| 2.4.1 ISG电机混合动力构型设计 |
| 2.4.2 ISG电机混合动力系统开发 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 中高负荷燃烧模式优化研究 |
| 3.1 固定工况下的预混合燃烧 |
| 3.1.1 研究用燃料特性 |
| 3.1.2 单一燃料预混合燃烧实验 |
| 3.1.3 多种燃料预混合燃烧实验 |
| 3.2 中高负荷工况预混合燃烧边界 |
| 3.2.1 部分预混合燃烧模式(PPCI)高负荷燃烧边界 |
| 3.2.2 晚喷低温燃烧模式(L-LTC)高负荷边界拓展 |
| 3.2.3 PPCI与 L-LTC的燃烧特性对比 |
| 3.3 多模式组合燃烧 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 中低负荷预热辅助压燃模式研究 |
| 4.1 燃烧稳定性指标 |
| 4.1.1 P_(max)与θ_(P_(max))相关燃烧稳定性评价指标 |
| 4.1.2 IMEP与 CA50 相关燃烧稳定性评价指标 |
| 4.2 中低负荷工况预混合燃烧边界 |
| 4.3 预热辅助压燃 |
| 4.3.1 固定转速工况下的预热辅助压燃 |
| 4.3.2 多转速工况下的预热辅助压燃 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 冷机怠速工况下高辛烷值燃料压燃辅助控制研究 |
| 5.1 冷机怠速工况下的燃烧稳定性问题 |
| 5.2 面向冷机工况的预热塞辅助控制 |
| 5.2.1 冷机工况下预热塞辅助的燃烧特性 |
| 5.2.2 冷机工况下预热塞辅助的排放特性 |
| 5.2.3 冷机工况下预热塞辅助的效率分析 |
| 5.3 面向冷机工况的电机辅助控制 |
| 5.3.1 ISG电机高频主动转矩补偿策略 |
| 5.3.2 冷机工况下的电机主动转矩补偿辅助控制 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 混合发动机多缸燃烧状态估计与辅助控制研究 |
| 6.1 多缸燃烧状态控制的意义 |
| 6.1.1 压燃模式各缸不均衡的问题 |
| 6.1.2 低温燃烧模式各缸不均衡的问题 |
| 6.2 基于单一缸压传感器的多缸燃烧状态估计 |
| 6.2.1 多缸燃烧始点估计算法 |
| 6.2.2 算法验证 |
| 6.3 基于预热塞辅助的燃烧状态均衡控制 |
| 6.4 基于电机辅助的燃烧状态均衡控制 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 本文研究内容及结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 未来研究展望与建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）面向控制的直喷压燃发动机燃烧仿真模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 本文所用主要符号和缩写表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 发动机建模方法概况 |
| 1.3 面向控制的发动机模型研究现状 |
| 1.3.1 零维(0D)发动机物理模型 |
| 1.3.2 Wiebe方程及其发展概况 |
| 1.3.3 基于累积燃油质量方法的燃烧模型及其发展概况 |
| 1.3.4 Wiebe方程和累积燃油质量方法的对比分析 |
| 1.3.5 发动机直接模型及其在发动机领域的应用概况 |
| 1.4 相关性分析及其在发动机领域的应用现状 |
| 1.5 人工神经网络(ANN)及其在发动机领域的应用现状 |
| 1.5.1 神经网络的理论基础及应用特点 |
| 1.5.2 神经网络在发动机领域的应用概况 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 柴油机工作过程计算及参数化方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 原型机及试验台 |
| 2.2.1 TBD234V12柴油机及试验台 |
| 2.2.2 TBD620单缸柴油机及试验台 |
| 2.2.3 FPT F1C型多次喷射柴油机及试验台 |
| 2.3 放热率、累积放热量、燃油蒸发吸热及传热损失的计算 |
| 2.3.1 放热率和累积放热量 |
| 2.3.2 燃油蒸发吸热、传热损失和显式放热量的简化估算 |
| 2.3.3 MFB50、燃烧始点SOC和滞燃期τ的计算方法 |
| 2.4 缸内压力曲线估算 |
| 2.5 泵气压力损失及实际平均指示压力估算 |
| 2.6 摩擦损失 |
| 2.7 缸内温度分布估算 |
| 2.7.1 各区质量估算 |
| 2.7.2 各区温度估算 |
| 2.8 EGR率计算 |
| 2.9 RAF计算 |
| 2.10 本章小结 |
| 第3章 基于Wiebe方程的柴油机零维燃烧模型校准 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 TBD620单缸柴油机螺旋桨特性工况试验 |
| 3.3 Wiebe方程分析 |
| 3.3.1 Wiebe方程的变形 |
| 3.3.2 已燃分数对Wiebe参数a和m的敏感度分析 |
| 3.3.3 已燃分数对Wiebe参数φ0和Δφ的敏感度分析 |
| 3.4 代数分析方法校准标准Wiebe方程 |
| 3.4.1 Δφ的确定 |
| 3.4.2 m的确定 |
| 3.4.3 a的确定 |
| 3.4.4 φ0的确定 |
| 3.5 基于Wiebe方程的零维燃烧模型自动校准算法 |
| 3.5.1 TBD234V12柴油机试验设计 |
| 3.5.2 计算方法 |
| 3.5.3 结果及分析 |
| 3.5.4 自动校准算法的用户界面实现 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于Wiebe方程的单次喷射柴油机零维预测燃烧模型建立 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于Wiebe方程的零维预测燃烧模型 |
| 4.2.1 各工况点柴油机仿真模型的建立与校准 |
| 4.2.2 Wiebe燃烧参数辨识神经网络的建立 |
| 4.2.3 NNI-Model和MAP-Model的验证 |
| 4.2.4 NNI-Model和MAP-Model的泛化性对比 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于经验公式的多次喷射柴油机预测模型建立 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多次喷射柴油机稳态工况试验 |
| 5.3 实时柴油机物理模型理论框架 |
| 5.3.1 已释放化学能Qch和显式放热Qnet子模型 |
| 5.3.2 缸内压力子模型 |
| 5.3.3 BMEP子模型 |
| 5.3.4 RAF、XrEGR和O2的计算及估算方法 |
| 5.3.5 柴油机物理模型框架及其中的待校准参数 |
| 5.4 柴油机参数的数据收集 |
| 5.5 柴油机模型中参数间映射关系的确定 |
| 5.5.1 Pearson相关性分析 |
| 5.5.2 Partial相关性分析 |
| 5.5.3 基于幂函数的敏感度分析 |
| 5.5.4 经验公式的进一步改善 |
| 5.6 基于经验公式的柴油机直接模型和物理模型预测性能对比 |
| 5.6.1 基于经验公式的柴油机物理模型建立 |
| 5.6.2 基于经验公式的柴油机直接模型建立 |
| 5.6.3 基于经验公式的柴油机物理模型和直接模型预测性能对比 |
| 5.7 基于经验公式的柴油机模型对拟合用数据量的敏感度分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 基于神经网络的多次喷射柴油机预测模型建立 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 ANNs结构、训练算法、转换函数和激励函数的确定 |
| 6.3 ANNs预测性能和隐含层节点数TRADE-OFF分析 |
| 6.4 柴油机模型中ANN关系模型的生成 |
| 6.5 基于ANN柴油机物理模型和ANN直接模型预测性能对比 |
| 6.5.1 基于ANN的柴油机物理模型建立 |
| 6.5.2 基于ANN的柴油机直接模型建立 |
| 6.5.3 基于ANN的柴油机物理模型和直接模型预测性能对比 |
| 6.6 柴油机模型计算耗时分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 附录A 敏感度分析得出的柴油机模型中关系方程拟合结果 |
| 附录B 经验公式物理模型和直接模型瞬态工况仿真结果(1250s-1700s) |
| 附录C ANN隐含层节点数和预测精度的TRADE-OFF关系 |
| 附录D 各个因变量ANNs训练及测试结果和试验数据对比 |
| 附录E ANN物理模型和直接模型瞬态工况仿真结果(1250s-1700s) |
（3）电控柴油机掺烧丁醇低温燃烧性能仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.1.1 船舶发动机面临的问题 |
| 1.1.2 解决途径 |
| 1.2 柴油掺烧丁醇燃料研究的国内外现状 |
| 1.2.1 丁醇燃料的优点 |
| 1.2.2 柴油掺烧丁醇燃料国内外研究现状 |
| 1.3 低温燃烧—内燃机新型燃烧方式 |
| 1.4 本文研究主要内容 |
| 第2章 电控组合泵燃油喷射系统仿真研究 |
| 2.1 AMESIM软件介绍 |
| 2.2 电控组合泵组成、工作原理 |
| 2.2.1 机械液力系统 |
| 2.2.2 电子控制系统 |
| 2.2.3 电控组合泵燃油喷射系统工作过程原理 |
| 2.3 电控单体泵燃油喷射系统计算模型建立与验证 |
| 2.3.1 燃油喷射系统数学模型 |
| 2.3.2 电控单体泵燃油喷射系统计算模型建立 |
| 2.3.3 AMESim燃油喷射系统计算模型的实验验证 |
| 2.4 研究内容、方法及结果分析 |
| 2.4.1 油喷射系统参数匹配 |
| 2.4.2 正交试验设计方法安排仿真计算 |
| 2.4.3 仿真结果方差分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 丁醇-柴油混合燃烧CFD模型建立与验证 |
| 3.1 AVL_FIRE简介 |
| 3.2 燃烧化学反应机理的选择 |
| 3.3 AVL_FIRE计算模型建立与验证 |
| 3.3.1 动机基本参数 |
| 3.3.2 算网格划分 |
| 3.3.3 解器参数设置 |
| 3.3.4 模型验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 柴油机掺烧丁醇低温燃烧仿真研究 |
| 4.1 喷油压力对燃烧与排放性能的影响 |
| 4.1.1 喷油压力对柴油机燃烧的影响 |
| 4.1.2 喷油压力对柴油机性能的影响 |
| 4.1.3 喷油压力对柴油机排放的影响 |
| 4.2 丁醇掺混比例和EGR率对燃烧与排放性能的影响 |
| 4.2.1 丁醇柴油混合燃料特性分析和EGR参数设置 |
| 4.2.2 丁醇掺混比例和EGR率对柴油机燃烧的影响 |
| 4.2.3 丁醇掺混比例和EGR率对柴油机性能的影响 |
| 4.2.4 丁醇掺混比例和EGR率对柴油机排放的影响 |
| 4.3 喷油提前角对燃烧与排放性能的影响 |
| 4.3.1 喷油提前角对柴油机燃烧的影响 |
| 4.3.2 喷油提前角对柴油机性能的影响 |
| 4.3.3 喷油提前角对柴油机排放的影响 |
| 4.4 进气压力对燃烧与排放性能的影响 |
| 4.4.1 进气压力对柴油机燃烧的影响 |
| 4.4.2 进气压力对柴油机性能的影响 |
| 4.4.3 进气压力对柴油机排放的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 全文总结和展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在校期间发表的学术论文 |
（4）柴油机高压共轨电控喷油系统控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 高压共轨电控喷油系统发展现状 |
| 1.2.1 电控喷油技术应用与发展 |
| 1.2.2 国外发展状况 |
| 1.2.3 国内发展状况 |
| 1.3 高压共轨电控喷油系统控制策略研究现状 |
| 1.3.1 轨压控制策略研究状况 |
| 1.3.2 喷油量控制策略研究状况 |
| 1.4 本论文研究的主要内容 |
| 第2章 高压共轨柴油机仿真模型建立 |
| 2.1 柴油机整体模型概述 |
| 2.2 柴油机本体仿真模型建立 |
| 2.2.1 换气系统模型 |
| 2.2.2 转矩计算模型 |
| 2.2.3 动力学模型 |
| 2.2.4 冷却系统模型 |
| 2.3 高压共轨电控喷油系统模型建立 |
| 2.3.1 喷油系统组成和原理 |
| 2.3.2 喷油系统仿真模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 高压共轨电控喷油系统控制策略研究 |
| 3.1 控制策略总体概述 |
| 3.2 喷油量控制 |
| 3.2.1 起动工况喷油量控制 |
| 3.2.2 起动后工况喷油量控制 |
| 3.3 共轨压力控制 |
| 3.3.1 共轨压力调节方式 |
| 3.3.2 轨压基本控制策略 |
| 3.3.3 起动工况轨压控制 |
| 3.3.4 起动后工况轨压控制 |
| 3.4 喷油正时控制 |
| 3.5 喷油率控制 |
| 3.5.1 喷油率模式分析 |
| 3.5.2 多次喷油技术 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 共轨压力控制算法研究 |
| 4.1 共轨压力精确控制的意义 |
| 4.2 常规PID控制 |
| 4.3 基于T-S型的模糊PID控制 |
| 4.3.1 模糊控制基本原理 |
| 4.3.2 轨压模糊PID控制器 |
| 4.4 轨压自适应神经模糊PID控制 |
| 4.4.1 人工神经网络理论 |
| 4.4.2 轨压ANFIS结构 |
| 4.4.3 轨压ANFIS学习算法 |
| 4.4.4 基于ANFIS的轨压PID控制器 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 仿真分析与试验验证 |
| 5.1 共轨压力控制算法仿真 |
| 5.2 控制策略仿真分析 |
| 5.2.1 喷油量控制策略仿真 |
| 5.2.2 共轨压力控制策略仿真 |
| 5.2.3 喷油正时控制策略仿真 |
| 5.3 台架试验验证 |
| 5.3.1 台架试验装置 |
| 5.3.2 起动及怠速工况试验 |
| 5.3.3 瞬态工况试验 |
| 5.3.4 稳态工况试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 附录2 |
（5）柴油机复合卷流燃烧系统油气混合燃烧特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 改善柴油机油气混合过程的研究概况 |
| 1.2.1 供油系统改进 |
| 1.2.2 进气系统改进 |
| 1.2.3 燃烧室改进 |
| 1.3 柴油机燃烧系统研究概况 |
| 1.3.1 分隔式燃烧系统 |
| 1.3.2 直喷式燃烧系统 |
| 1.4 复合卷流燃烧系统的提出 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第2章 复合卷流燃烧系统性能试验研究 |
| 2.1 试验装置与试验方法 |
| 2.1.1 试验装置 |
| 2.1.2 试验方法 |
| 2.2 试验过程 |
| 2.3 试验结果及分析 |
| 2.3.1 燃油喷射角度对复合卷流燃烧系统性能的影响 |
| 2.3.2 复合卷流燃烧系统油束夹角优化 |
| 2.3.3 复合卷流燃烧系统与双卷流燃烧系统性能的对比研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 复合卷流燃烧系统喷雾及火焰发展特性研究 |
| 3.1 试验装置与试验方法 |
| 3.1.1 试验装置 |
| 3.1.2 喷雾碰壁特性试验研究方法 |
| 3.1.3 火焰碰壁特性试验研究方法 |
| 3.2 复合卷流燃烧系统喷雾碰壁试验研究 |
| 3.2.1 不同喷油持续期下柴油触壁发展过程研究 |
| 3.2.2 不同喷射压力下柴油触壁发展过程研究 |
| 3.3 复合卷流燃烧系统火焰碰壁特性研究 |
| 3.3.1 不同背景温度下柴油碰壁射流着火燃烧特性研究 |
| 3.3.2 不同背景密度下柴油碰壁射流着火燃烧特性研究 |
| 3.3.3 不同喷油持续期下柴油碰壁射流着火燃烧特性研究 |
| 3.3.4 不同喷油压力下柴油碰壁射流着火燃烧特性研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 复合卷流燃烧系统特性仿真研究 |
| 4.1 常用柴油机燃烧过程数值仿真软件介绍 |
| 4.2 复合卷流燃烧系统仿真计算模型的建立与标定 |
| 4.3 复合卷流燃烧系统油气混合过程分析 |
| 4.4 复合卷流燃烧系统燃烧排放性能对比分析 |
| 4.4.1 复合卷流燃烧系统燃烧性能对比分析 |
| 4.4.2 复合卷流燃烧系统排放性能对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 本文主要创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（6）缸内直喷汽油机控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 GDI技术的发展史 |
| 1.3 发动机电控技术发展史 |
| 1.4 GDI发动机的优势 |
| 1.4.1 GDI发动机冷起动的优势 |
| 1.4.2 GDI发动机工作模式转换的优势 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第二章 GDI发动机电控系统工作原理 |
| 2.1 控制系统组成 |
| 2.2 传感器 |
| 2.2.1 曲轴位置传感器 |
| 2.2.2 凸轮轴位置传感器 |
| 2.2.3 节气门位置传感器 |
| 2.2.4 氧传感器 |
| 2.2.5 燃油压力传感器 |
| 2.2.6 冷却液温度传感器 |
| 2.3 执行器 |
| 2.3.1 燃油泵 |
| 2.3.2 喷油器 |
| 2.3.3 节气门 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 GDI发动机控制系统设计 |
| 3.1 GDI发动机控制系统总体设计 |
| 3.1.1 控制系统的功能 |
| 3.1.2 控制系统模块化设计 |
| 3.2 GDI发动机控制系统详细设计 |
| 3.2.1 微处理器选型及外围电路设计 |
| 3.2.2 喷油器驱动电路设计 |
| 3.2.3 电子节气门驱动电路设计 |
| 3.2.4 宽氧传感器驱动电路设计 |
| 3.3 GDI发动机控制策略设计 |
| 3.3.1 发动机冷起动控制策略的设计 |
| 3.3.2 发动机工作模式转换策略的设计 |
| 3.4 GDI发动机控制软件设计 |
| 3.4.1 主函数设计 |
| 3.4.2 转速中断函数设计 |
| 3.4.3 查表函数设计 |
| 3.4.4 工况管理函数设计 |
| 3.4.5 喷油控制函数设计 |
| 3.4.6 点火控制函数设计 |
| 3.4.7 燃油泵控制函数设计 |
| 3.4.8 模拟量采集函数设计 |
| 3.4.9 串口通信函数设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 发动机冷起动控制研究 |
| 4.1 试验台架的搭建 |
| 4.2 系统试验验证 |
| 4.2.1 起动环节喷油提前角和点火提前角的确定 |
| 4.2.2 催化剂起燃环节两次喷油比例的确定 |
| 4.2.3 暖机环节过量空气系数和点火提前角的确定 |
| 4.2.4 最优参数下的冷起动试验 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 发动机工作模式转换研究 |
| 5.1 均质燃烧喷油提前角和提点火前角的确定 |
| 5.1.1 λ=1.0 喷油提前角和点火提前角的确定 |
| 5.1.2 λ=1.1 喷油提前角和点火提前角的确定 |
| 5.1.3 λ=1.2 喷油提前角和点火提前角的确定 |
| 5.1.4 λ=1.3 喷油提前角和点火提前角的确定 |
| 5.1.5 λ=1.4 喷油提前角和点火提前角的确定 |
| 5.2 分层稀燃喷油提前角和点火提前角的确定 |
| 5.2.1 分层燃烧的实现 |
| 5.2.2 两次喷油比例的确定 |
| 5.2.3 第二次喷油时刻对分层燃烧的影响 |
| 5.2.4 点火时刻对分层燃烧的影响 |
| 5.3 工作模式转换研究 |
| 5.3.1 不同工况下的最优参数汇总 |
| 5.3.2 基于模型的最优参数标定 |
| 5.3.3 工作模式转换 |
| 5.4 发动机排放研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（7）船用电控增压四冲程柴油机建模与性能优化研究（论文提纲范文）
| 创新点摘要 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 柴油机电控化技术改造简介 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 柴油机工作过程仿真国外研究现状 |
| 1.2.2 柴油机工作过程仿真国内研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 4190柴油机电控化改造实验 |
| 2.1 实验装置及实验方案 |
| 2.1.1 实验用柴油机 |
| 2.1.2 4190Z_LC型柴油机性能测试台架装置及系统 |
| 2.1.3 燃烧分析测试设备 |
| 2.1.4 发动机性能测试设备 |
| 2.2 电控单体泵燃油系统核心部件的结构和工作过程 |
| 2.3 电控单体泵燃油喷射系统仿真模型建立与验证 |
| 2.3.1 电控单体泵燃油喷射系统数学模型 |
| 2.3.2 电控单体泵燃油系统AMESim仿真模型的建立 |
| 2.3.3 AMESim仿真模型实验验证 |
| 2.4 电控燃油系统的匹配研究 |
| 2.4.1 确定凸轮轴与曲轴角度的关系 |
| 2.4.2 喷油器伸出高度的影响 |
| 2.4.3 各工况供油定时优化 |
| 2.5 整机性能试验 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 柴油机工作过程的建模与仿真 |
| 3.1 柴油机工作过程仿真的理论基础 |
| 3.1.1 热力过程的基本微分方程 |
| 3.1.2 缸内各阶段的热力过程分析 |
| 3.2 基于Simulink的柴油机仿真模型的建立 |
| 3.2.1 缸内工作过程计算方法 |
| 3.2.2 仿真模型的组成和假设 |
| 3.2.3 仿真系统各部分的模型 |
| 3.2.4 柴油机整机建模与验证 |
| 3.3 AVL BOOST工作过程仿真模型的建立 |
| 3.3.1 4190型柴油机工作过程仿真模型 |
| 3.3.2 BOOST边界条件计算 |
| 3.3.3 仿真结果与实验结果对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 柴油机性能预测及优化分析 |
| 4.1 进、排气系统对柴油机性能的影响分析 |
| 4.1.1 进气系统对柴油机性能的影响 |
| 4.1.2 排气系统对柴油机性能的影响 |
| 4.2 压缩比对4190型船用柴油机性能的影响分析 |
| 4.3 基于GRNN网络的船用四冲程柴油机性能预测 |
| 4.3.1 GRNN神经网络理论 |
| 4.3.2 GRNN网络实例仿真分析 |
| 4.3.3 仿真结果分析 |
| 4.4 柴油机主要性能参数优化计算及分析 |
| 4.4.1 压缩比的优化计算 |
| 4.4.2 燃烧起始角的优化计算 |
| 4.4.3 配气相位优化计算 |
| 4.5 涡轮增压系统运行规律的仿真 |
| 4.5.1 柴油机与增压器的运行特性 |
| 4.5.2 涡轮增压器简化模型的基本方程组 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 燃烧室对燃烧过程及排放性能的影响 |
| 5.1 燃烧室仿真模型的建立 |
| 5.2 燃烧室结构参数对柴油机性能影响 |
| 5.2.1 燃烧室结构参数的选取 |
| 5.2.2 喉口直径对燃烧排放的影响 |
| 5.2.3 凸台高度对燃烧排放的影响 |
| 5.2.4 凹坑半径对燃烧排放的影响 |
| 5.3 基于正交设计的燃烧系统多参数优化匹配研究 |
| 5.3.1 正交设计方法简介 |
| 5.3.2 正交设计方案的确定 |
| 5.3.3 极差分析 |
| 5.3.4 方差分析 |
| 5.3.5 三种优化结果的比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 主要符号表 |
| 附录B 4190柴油机有关技术参数表 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）点燃式重油发动机混合气形成与燃烧过程的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 点燃式发动机混合气形成特性的研究现状 |
| 1.2.2 点燃式发动机点火模型及火焰传播模型的研究现状 |
| 1.2.3 点燃式发动机机点火及火焰传播特性的研究现状 |
| 1.2.4 点燃式发动机爆燃及失火特性的研究现状 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 2 仿真模型的建立 |
| 2.1 流体运动基本方程组 |
| 2.2 湍流模型 |
| 2.3 喷雾模型 |
| 2.3.1 蒸发模型 |
| 2.3.2 破碎模型 |
| 2.3.3 碰壁模型 |
| 2.3.4 湍流扩散模型 |
| 2.4 点火模型和湍流燃烧模型 |
| 2.5 爆震模型 |
| 2.6 几何模型的建立与网格划分 |
| 2.6.1 几何模型的建立及燃烧室改造方案 |
| 2.6.2 网格的划分 |
| 2.7 初始条件及边界条件 |
| 2.8 模型有效性验证分析 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 点燃式重油发动机混合气形成特性的仿真分析 |
| 3.1 柴油与汽油的混合气形成特性对比分析 |
| 3.2 喷油定时对混合气形成的影响 |
| 3.3 喷油角度对混合气形成的影响 |
| 3.4 喷油油量对混合气形成的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 点燃式重油发动机点火及火焰传播特性的仿真分析 |
| 4.1 混合气形成对点火及火焰传播特性的影响 |
| 4.2 EGR率对点火及火焰传播过程的影响 |
| 4.3 点火参数对点火及火焰传播特性的影响 |
| 4.3.1 点火时刻对点火及火焰传播特性的影响 |
| 4.3.2 点火能量对点火及火焰传播特性的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 点燃式重油发动机机爆燃及失火特性的仿真分析 |
| 5.1 爆燃特性的仿真分析 |
| 5.1.1 均质混合气与非均质混合气的爆燃模拟对比 |
| 5.1.2 爆燃特性的影响因素分析 |
| 5.2 失火特性的仿真分析 |
| 5.2.1 喷油定时对失火特性的影响 |
| 5.2.2 点火时刻和EGR率对失火特性的影响 |
| 5.2.3 点火能量对失火特性的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）共轨试验柴油机多功能电控系统的开发与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 柴油机电控高压共轨燃油喷射系统的基本构成 |
| 1.1.0 高压部分 |
| 1.1.1 低压部分 |
| 1.1.2 电控喷油器总成 |
| 1.1.3 电控单元构成 |
| 1.2 国内外高压共轨燃油喷射系统发展现状 |
| 1.2.4 国外高压共轨技术发展现状 |
| 1.2.5 国内高压共轨技术发展现状 |
| 1.3 本课题的研究意义与内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 台架试验用柴油机高压共轨系统的控制策略 |
| 2.1 台架试验用柴油机控制策略制定 |
| 2.2 台架试验用柴油机喷油规律控制策略 |
| 2.2.1 喷油量控制策略 |
| 2.2.2 喷油定时控制策略 |
| 2.2.3 喷油压力控制策略 |
| 2.3 台架试验用柴油机多次喷射控制策略 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 台架试验用柴油机高压共轨系统的改造与软件开发 |
| 3.1 硬件改造 |
| 3.2 台架试验用柴油机高压共轨系统的控制软件结构特点与分析 |
| 3.3 电控系统标定软件任务划分 |
| 3.3.1 发动机管理模块 |
| 3.3.2 喷射控制界面 |
| 3.3.3 故障诊断界面 |
| 3.3.4 常数操作界面 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 多功能电控系统测试试验及数据分析 |
| 4.1 试验发动机条件 |
| 4.2 多功能电控系统试验数据分析 |
| 4.2.1 发动机转速和控制杆特性分析 |
| 4.2.2 传感器状态分析 |
| 4.2.3 喷油规律特性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.3 工作总结 |
| 5.4 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）重型柴油机低温燃烧及燃烧路径的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 能源危机 |
| 1.1.2 环境保护 |
| 1.2 传统燃烧方式面临的挑战 |
| 1.2.1 传统汽油机燃烧 |
| 1.2.2 传统柴油机燃烧 |
| 1.2.3 实现同时降低 NO_x和碳烟排放的技术路线 |
| 1.3 均质充量压缩着火（HCCI）燃烧方式 |
| 1.3.1 HCCI 的混合气形成方式 |
| 1.3.2 HCCI 的燃烧相位控制策略 |
| 1.3.3 HCCI 的负荷拓展 |
| 1.4 柴油机低温燃烧（LTC）技术 |
| 1.4.1 燃油/空气混合过程控制策略及研究进展 |
| 1.4.2 缸内温度控制策略及研究进展 |
| 1.5 本课题研究的内容和意义 |
| 第二章 高密度-低温燃烧试验总体研究方案的确定 |
| 2.1 高密度-低温燃烧的热力学分析 |
| 2.2 高密度条件下喷雾混合特性 |
| 2.2.1 复合激光诱导荧光定量标定试验 |
| 2.2.2 充量密度对喷雾特性的影响 |
| 2.3 高密度-低温燃烧试验发动机设计 |
| 2.3.1 进气门晚关的原理 |
| 2.3.2 试验发动机设计原理 |
| 2.3.3 试验装置和测试方法 |
| 2.4 燃烧过程相关评价参数的定义 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 数值模拟基础 |
| 3.1 RNG 湍流模型 |
| 3.2 喷雾子模型 |
| 3.2.1 喷嘴模型 |
| 3.2.2 雾化模型 |
| 3.2.3 二次破碎模型 |
| 3.2.4 撞壁模型 |
| 3.3 自燃模型 |
| 3.4 ECFM-3Z 燃烧模型 |
| 3.4.1 ECFM-3Z 模型的原则 |
| 3.4.2 气体状态的二维（Z, c ）描述 |
| 3.4.3 燃油氧化模型 |
| 3.5 LATCT-EBU 燃烧模型 |
| 3.6 排放生成子模型 |
| 3.6.1 NO_x生成机理 |
| 3.6.2 碳烟生成机理 |
| 3.7 CFD 子模型的标定 |
| 3.7.1 喷雾子模型的标定 |
| 3.7.2 燃烧及排放模型的标定 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 典型低温燃烧机理的数值模拟和试验研究 |
| 4.1 50%负荷单次主喷模式的燃烧过程分析 |
| 4.1.1 试验结果及分析 |
| 4.1.2 总进气量相等的条件下氧浓度对低温燃烧过程的影响 |
| 4.1.3 相同进气量条件下进气门晚关对低温燃烧过程的影响 |
| 4.2 典型低温燃烧在拓展负荷所面临的困难 |
| 4.3 高负荷高密度-低温燃烧的指示热效率分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 高密度-低温燃烧的数值模拟和试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高负荷试验结果分析 |
| 5.3 实现高密度-低温燃烧主要技术手段的数值研究 |
| 5.3.1 充量密度不变，进气门晚关对高密度—低温燃烧过程的影响 |
| 5.3.2 氧浓度不变，充量密度对高密度—低温燃烧过程的影响 |
| 5.3.3 充量密度不变，氧浓度对高密度—低温燃烧过程的影响 |
| 5.3.4 充量密度和氧浓度对高密度—低温燃烧过程的影响 |
| 5.4 高密度—低温燃烧的燃烧路径分析 |
| 5.4.1 燃烧路径研究方法的提出和描述 |
| 5.4.2 燃烧路径影响因素的数值研究 |
| 5.5 相同转速下，喷油策略对高密度—低温燃烧过程和排放的影响 |
| 5.5.1 喷油策略和喷油定时对燃烧过程和排放的影响 |
| 5.5.2 主喷+后喷喷油策略主后喷比例对燃烧过程和排放的影响 |
| 5.5.3 主后喷比例一定，喷油间隔对燃烧过程和排放的影响 |
| 5.5.4 NO_x、碳烟和 CO 排放分析 |
| 5.5.5 本节小结 |
| 5.6 不同转速下，喷油策略对高密度—低温燃烧过程影响的研究 |
| 5.6.1 喷油量 192mg 时，不同转速对燃烧过程和排放的影响 |
| 5.6.2 相同喷油持续期，不同转速对燃烧和排放的影响 |
| 5.6.3 碳烟、NO_x和 CO 排放综合分析 |
| 5.6.4 本节小结 |
| 5.7 全章小结 |
| 第六章 预混—低温燃烧的数值模拟和试验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 负荷 IMEP=0.38MPa 单次喷油模式预混—低温燃烧的研究 |
| 6.2.1 试验结果和分析 |
| 6.2.2 计算模型的标定 |
| 6.2.3 数值模拟结果及分析 |
| 6.2.4 本节小结 |
| 6.3 负荷 IMEP=0.4MPa,多次喷油模式预混—低温燃烧的研究 |
| 6.3.1 多次喷油模式喷油定时对预混—低温燃烧的影响 |
| 6.3.2 多次喷油模式氧浓度和进气增压对预混—低温燃烧的影响 |
| 6.4 负荷 IMEP=0.7MPa 时的预混—低温燃烧与排放机理研究 |
| 6.4.1 试验工况点 |
| 6.4.2 试验排放结果及分析 |
| 6.4.3 EGR 率和喷油模式对预混—低温燃烧过程的影响 |
| 6.4.4 较高负荷下多次喷油耦合进气增压对预混—低温燃烧的影响 |
| 6.5 全章小结 |
| 第七章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
四、柴油机喷油定时等参数改变时的NO生成量计算（论文参考文献）
- [1]混合发动机燃烧模式优化及控制研究[D]. 姚昌晟. 清华大学, 2019(02)
- [2]面向控制的直喷压燃发动机燃烧仿真模型研究[D]. 胡松. 哈尔滨工程大学, 2019
- [3]电控柴油机掺烧丁醇低温燃烧性能仿真研究[D]. 徐虎. 集美大学, 2018(11)
- [4]柴油机高压共轨电控喷油系统控制策略研究[D]. 徐龙. 杭州电子科技大学, 2018(01)
- [5]柴油机复合卷流燃烧系统油气混合燃烧特性研究[D]. 乔振扬. 北京理工大学, 2016(03)
- [6]缸内直喷汽油机控制策略研究[D]. 齐万强. 吉林大学, 2016(08)
- [7]船用电控增压四冲程柴油机建模与性能优化研究[D]. 黄加亮. 大连海事大学, 2015(12)
- [8]点燃式重油发动机混合气形成与燃烧过程的研究[D]. 李苏琪. 北京交通大学, 2015(06)
- [9]共轨试验柴油机多功能电控系统的开发与研究[D]. 范泽龙. 天津大学, 2012(08)
- [10]重型柴油机低温燃烧及燃烧路径的研究[D]. 鹿盈盈. 天津大学, 2012(05)