天津市科技计划(13ZCZDGX04400) 作品数:10 被引量:41 H指数:5 相关作者: 胡春明 刘娜 王书典 仲伟军 侯圣智 更多>> 相关机构: 天津大学 中国北方发动机研究所(天津) 天津市内燃机研究所 更多>> 发文基金: 天津市科技计划 国家自然科学基金 天津市自然科学基金 更多>> 相关领域: 动力工程及工程热物理 航空宇航科学技术 电子电信 更多>>
二冲程重油发动机技术现状及发展方向 被引量:8 2015年 小型活塞式航空发动机是军用及民用低速轻型飞行器采用的主要动力装置。概述了燃油一体化背景下二冲程航空重油发动机的技术优势及应用前景,总结了国内外小型二冲程重油发动机所采取的技术方案及研究成果。针对国内研究现状中的薄弱环节提出我国未来二冲程航空重油发动机发展的方向,并对可能的创新型式及技术难点进行了分析说明。 马帅 刘娜 胡春明关键词:二冲程 活塞式航空发动机 重油 燃油喷射系统 航空活塞式发动机瞬态空燃比控制与实验研究 被引量:3 2017年 针对航空活塞式直喷发动机瞬态空燃比难以精确控制、动态超调大等问题,采用PID神经网络控制策略对发动机瞬态工况空燃比进行控制.PID神经网络用于瞬态空燃比控制具有易于实现、较强自适应能力等优点.该策略包含前馈控制和反馈控制,并由前馈控制确定基本喷油量,PID神经网络作为反馈控制,实现瞬态工况的燃油补偿.在一台航空活塞式单缸机上进行了发动机瞬态空燃比控制实验,结果表明,瞬态工况下,相比于PID控制,PID神经网络控制下的过量空气系数超调量可以减小25%左右;节气门开度在5%~30%,之间以不同开度变化速率变化时,PID神经网络也能实现良好的控制效果. 胡春明 仲伟军 刘娜 胡东宁 王书典关键词:空燃比控制 直喷 瞬态工况 PID神经网络 压电喷油器多次喷射对GDI汽油机颗粒物排放的影响 被引量:3 2018年 为了研究不同喷油策略对颗粒物排放的影响,本文基于一台单缸直喷汽油机,并使用排气粒径谱仪对压电晶体喷油器多次喷射策略下的颗粒物排放特性进行了研究。结果表明:单次喷射时颗粒物粒径分布呈一个核态峰值和两个积聚态峰值的三峰形态,而两次和三次喷射呈两个核态峰值和一个积聚态峰值的三峰形态;相对于两次喷油策略,三次喷射时两个核态峰值粒径和峰值数量有所增加,而积聚态颗粒物显著减少。同时,相比单次喷射,合理组织两次和三次喷射策略能够显著降低颗粒物总数以及两个模态的颗粒物排放,并且两次喷射对降低核态颗粒物作用显著,三次喷射对减低积聚态颗粒物作用显著。此外,多次喷射还能够减少NOx的排放。 卫海桥 裴自刚 冯登全 潘家营 潘明章关键词:动力机械工程 压电喷油器 直喷汽油机 颗粒物排放 粒径分布 航空活塞式发动机空燃比实时控制算法 被引量:6 2014年 采用比例-积分-微分神经网络(PIDNN)的控制算法,集合了传统PID控制及神经网络各自的优点,控制发动机在不同工况下的空燃比,实现发动机在不同工况间切换时,能够快速地控制空燃比至目标值.在AMESim软件中建立发动机模型,在MATLAB软件中建立PIDNN控制算法,进行模型在环仿真,仿真结果表明:在不同海拔高度下,PIDNN控制算法都能够准确地把空燃比控制在目标值,当发动机在不同工况间切换时,PIDNN能够在0.5s内把发动机空燃比控制至目标值,并且保证过量空气系数超调量在0.2之内,改善了发动机的动力性、经济性,提高了发动机的响应能力. 黎艺华 胡东宁 胡春明 刘娜关键词:PID神经网络 活塞式发动机 仿真模型 基于缸内净压力的直喷发动机最佳点火正时 被引量:1 2017年 为探求汽油机在不同工况下最佳点火正时与各燃烧特征参数的对应关系,在一台低压空气辅助单缸直喷试验机上进行变工况实验,利用自主研发的燃烧分析,系统对各工况的燃烧状况进行分析,对比了不同工况下50%燃烧量对应的曲轴转角(CA50)、最高燃烧压力对应的曲轴转角(PCP)、净压力二次导数峰值对应曲轴转角(MANP)3种燃烧特征参数与最佳点火正时之间的对应关系,并着重分析了净压力二次导数曲线的变化规律.研究表明,MANP作为一种新的燃烧特征参数能够较好地表征缸内燃烧的状况,并且与最佳点火提前角有很好的对应关系;CA50和PCP皆能在一定范围内与最佳点火正时有良好的对应关系,但仍有不确定性,相对而言,以MANP作为最佳点火正时的评价标准具有更高的精度. 胡春明 马帅 王书典 仲伟军关键词:CA50 PCP 净压力 活塞式航空直喷发动机的燃烧特性 被引量:9 2015年 在ROTAX914化油器式活塞航空发动机的结构基础上,自主开发并研制了一台航空低压空气辅助直喷单缸试验机,开展了不同直喷控制参数包括:喷射时刻、喷射脉宽、喷射压力以及点火提前角对直喷发动机燃烧特性影响规律的研究.研究结果表明:存在一个最佳喷射开始时刻使得发动机燃烧效率最高,循环变动最低,最佳喷射开始时刻随发动机转速和负荷的增大而相应提前;降低直喷喷射脉宽和喷射压力均会引起发动机最大爆发压力和压力升高率的降低,快速燃烧期延长,燃烧循环变动增加;随着点火提前角提前,最大爆发压力和最大压力升高率增加,燃烧相位提前,循环变动降低. 胡春明 谷俊 周浩关键词:活塞式航空发动机 单缸试验机 燃烧特性 单进气VVT汽油机性能优化分析仿真研究 被引量:4 2014年 在概念设计阶段,应用GT-power和optimus软件联合对一款1.6L排量的汽油机进行热力学仿真计算,通过合理设计进、排气凸轮升程高度及包角、进气歧管长度和排气凸轮安装相位,进行了多参数与多目标任务分析。通过优化快速确定最佳性能的参数值,同时通过优化不同设计转速下的进气气门配气正时,使发动机整个转速范围内性能都得到最优。为制定性能开发指标提供支撑,为下一阶段热力学开发试验提供理论依据,减少试验的工作量和试验费用。 王雪雁 夏淑敏 王轩关键词:汽油机 多目标 气门升程 空气喷射量对空气辅助喷射喷雾特性的影响 被引量:9 2016年 利用激光粒度仪分析了空气辅助喷射喷雾索特平均直径(Sauter mean diameter,SMD)的变化规律,并且分别在定容弹及光学发动机上开展了喷雾特性(喷雾锥角和贯穿距离)的试验研究,引入喷雾半锥角(α角和β角)的概念用以分析在有进气气流时空气喷射量对喷雾特性的影响.结果表明,增加空气喷射量可以改善燃油的雾化效果,特别是当喷雾燃空比γ小于0.8时,喷雾的SMD会有明显降低;在定容弹内空气喷射量的增大会使喷雾锥角减小,但对贯穿距离的影响不大;在光学发动机内由于进气气流的影响,空气喷射量的增加会使喷雾锥角增大,贯穿距离变小,同时喷雾锥角随时间的变化趋势也明显不同于定容弹内的试验结果. 白洪林 胡春明 李志军 侯圣智 刘娜关键词:喷雾特性 索特平均直径 活塞式航空煤油直喷发动机的燃烧特性 被引量:9 2017年 在一台低压空气辅助直喷活塞式航空发动机上进行试验,分析了不同喷射开始时刻、点火提前角、过量空气系数对活塞式航空煤油直喷发动机燃烧特性的影响,并对比了航空煤油与汽油在混合气形成、滞燃期、火焰传播速度、抗爆性等方面的差异.研究表明:存在一个最佳喷射开始时刻使得燃油雾化质量最好,循环变动率最小,航空煤油冷起动比汽油困难.航空煤油火焰传播速度比汽油慢,同工况下航空煤油最佳点火提前角大于汽油,偏离最佳点火提前角对航空煤油热效率的影响大于汽油.航空煤油比汽油更加适合在燃油摩尔分数较大的混合气下燃烧,在过量空气系数为0.80~0.85的范围内,航空煤油的滞燃期最短,燃烧循环变动率最小.在低速大负荷工况下,航空煤油爆震强度显著上升,抗爆性比汽油差. 胡春明 王书典 毕延飞 仲伟军关键词:活塞式航空发动机 航空煤油 汽油 燃烧特性 抗爆性 空气辅助喷射煤油和汽油的喷雾特性对比 被引量:4 2015年 为了解不同燃料对低压空气辅助喷射喷雾特性的影响,以航空煤油和汽油作为燃料,分别在定容弹试验平台上进行了对比试验,分析了喷油压力、环境压力、空气喷射量及燃油喷射量对喷雾特性的影响规律.结果表明:在相同的试验工况下,相比于喷射汽油而言,航空煤油喷雾的贯穿距离更长,且喷雾锥角更小;提高喷油压力会使两种燃料喷雾的贯穿距离和喷雾锥角均增大;增大环境压力时,两种燃料喷雾的贯穿距离均会随之降低,而喷射煤油时的喷雾锥角会随之减小,喷射汽油时喷雾锥角几乎不变;增大空气喷射量或减少燃油喷射量会使两种燃料的喷雾锥角均有降低的趋势,但对贯穿距离的影响并不显著. 白洪林 胡春明 侯圣智 刘娜 李志军关键词:喷雾特性 航空煤油 汽油