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期刊信息/Journal information
内燃机工程
中国内燃机学会
内燃机工程

中国内燃机学会

计维斌

双月刊

1000-0925

nrjgc@163.com

021-25079814 25079820

200438

上海市军工路2500号

内燃机工程/Journal Chinese Internal Combustion Engine EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为专业技术性刊物。刊登各种用途内燃机的科研与技术应用成果，报道重要学术会议消息与动态。内容涉及整机、零部件、附件与交流、工作过程、增压技术、冷却传热、测试技术等方面。读者对象为本专业中级以上科技人员和大专院校师生。
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    基于相变材料的固体氧化物电解池热管理策略研究

    张雪洁费宇轩李昂孙铭远...
    1-8页
    查看更多>>摘要：为了实现波动电压输入下高温固体氧化物电解池(solid oxide electrolysis cell,SOEC)的有效热管理,提出了基于相变材料(phase change material,PCM)的热管理策略.建立了 SOEC共电解水和二氧化碳的三维多物理场耦合模型,分析了基于 PCM 的热管理策略对 SOEC温度、电流密度和化学反应速率等的影响.结果表明:使用 PCM进行热管理能够有效抑制波动电压输入下 SOEC内部的温度波动,避免 SOEC内部产生剧烈的温度变化,同时能够显著提升温度均匀性.在电压从 1.34 V增加至 1.50 V再降至 1.10 V这一动态输入过程中,使用 PCM 能够使电解池的最大温度从 1 205 K降至 1 151 K,降低了 4.48%,最小温度则从 1 114 K 增加到了 1 142 K,增加了 2.51%,SOEC 温度均匀性最大可达 90.13%.基于PCM的热管理策略有利于 SOEC长期稳定运行.

    电制合成燃料固体氧化物电解池共电解热管理相变材料

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    基于喷射策略的氨柴双燃料发动机燃烧和排放试验研究

    陈清楚蔡开源刘奕齐运亮...
    9-15,28页
    查看更多>>摘要：在一台重型柴油发动机试验平台的基础上改造氨柴双燃料发动机,加装了一套电控喷氨系统,采用氨气进气道喷射、柴油缸内直喷方式,通过柴油喷射策略的变化,在发动机 1 200 r/min的中高负荷下 50%氨能占比工况,开展了氨柴双燃料的燃烧和排放特性优化研究.试验结果表明:氨柴双燃料燃烧时,由于氨燃料燃烧速度慢、起燃温度高等特性,柴油原机的上止点附近单次喷射策略,使得氨燃烧与柴油燃烧不同步,燃烧放热率呈现"双峰"曲线,氨燃烧效率较低.采用柴油双喷策略,通过提前柴油预喷时刻,可推迟柴油起燃时间,活化活塞凹坑外的氨燃料,促使柴油和氨燃烧趋于同步,将"双峰"放热曲线转变成"单峰"放热曲线,从而加快燃烧速度,缩短燃烧持续期,减少未燃氨排放,提升氨燃烧效率.但过度提前预喷时刻会造成柴油撞壁,对发动机指示热效率不利.

    氨-柴双燃料燃烧喷射策略柴油双喷策略

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    液氨/二甲醚双燃料高压直喷燃烧特性模拟研究

    陆嘉钰张程程何志霞王谦...
    16-28页
    查看更多>>摘要：基于 CONVERGE 软件分别对液氨和二甲醚(dimethyl ether,DME)液态燃料高压喷雾过程进行了数值仿真及验证,随后对液氨/DME双燃料高压直喷射流燃烧过程进行数值模拟,探究了两种燃料喷口位置、喷射策略及氨能量占比(ammonia energy ratio,AER)等因素对着火和燃烧特性的影响.结果表明:合理的燃料喷口位置距离可以有效促进氨燃料燃烧,但距离过近会导致 DME 喷雾受到氨射流喷雾强烈的降温影响,发生失火;与液氨-DME 喷射次序相比,DME-液氨策略在高液氨能量占比条件下更能促进液氨充分燃烧;燃烧过程中一氧化氮(NO)集中生成于高温区域而二氧化氮(NO2)集中生成于中低温区域;在 DME-液氨策略下将喷射间隔时间从 0.5 ms增加到 1.0 ms时,NO和 NO2 的生成量减少;液氨能量占比从 80%降低到 50%时反而会导致 NO和 NO2 生成量增加.

    氨二甲醚燃烧高压直喷引燃NOx

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    不同海拔下氢气/柴油双燃料发动机燃烧与排放特性研究

    刘少华何瑞毕玉华申立中...
    29-37,46页
    查看更多>>摘要：基于大气模拟综合测试系统,模拟 0 m、1 000 m 和 2 000 m 海拔的大气压,对不同海拔下氢气/柴油双燃料发动机燃烧与排放特性进行研究.研究结果表明:不同海拔下,随着氢气替代率增加,预混合燃烧增强,缸内燃烧速度加快,缸压峰值升高,其对应相位提前;碳烟和 CO排放先下降后上升,NOx排放增加,CO2 排放减少.随着海拔上升,过量空气系数减小,有效热效率降低.转速为 1 600 r/min时,随着海拔高度升高,预混合燃烧减弱,发动机缸压峰值下降,其对应相位推迟;CO排放最低时,与 0 m海拔比较,海拔上升至 1 000 m、2 000 m,碳烟排放分别增加 44.44%和 127.78%,CO 排放增加 8.95%和 16.86%,CO2 排放增加4.34%和 16.86%,碳烟和 CO2 排放增幅随海拔增加而上升.转速为 3 000 r/min时,随着海拔高度上升,缸压峰值略有升高,缸压峰值对应相位提前,预混合燃烧增强;碳烟、NOx、CO和CO2 排放升高,排放增幅随海拔升高而增大.与海拔 0 m 比较,当碳烟排放最低时,海拔上升至 1 000 m、2 000 m,碳烟排放分别升高 18.67%和 56.04%,NOx排放分别上升 14.78%和38.40%,CO2 排放分别升高 7.29%和 15.80%;CO排放最低时,海拔上升至 1 000 m、2 000 m,CO排放分别上升 24.53%和 62.87%.

    海拔氢气柴油双燃料发动机燃烧排放

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    增程式动力系统发动机运行策略优化研究

    陈泓江枭枭曲婧瑶祁宏钟...
    38-46页
    查看更多>>摘要：为进一步明晰自由度高的增程器系统中发动机运行策略对增程式电动汽车经济性的影响,明确发动机性能优化对整车性能提升的潜力,基于 GT-SUITE 仿真平台,结合能量流详细分析了发动机线工况和点工况运行策略对整车经济性的影响,并对比分析了发动机性能优化前后的整车性能.结果表明,发动机以点工况运行得到的整车基于中国轻型汽车行驶工况(China light vehicle test cycle,CLTC)油耗更优,相比于线工况下整车 CLTC 油耗,基于点工况整车 CLTC油耗可降低至 0.038 24 L/km.以增程器系统最优效率点作为发动机工作点的策略相对单一,不利于整车油耗的改善,相比于最佳值恶化 0.81%.性能优化后的发动机在高效区可实现更大的功率输出,整车 CLTC 油耗均得到改善,最佳值从 0.038 24 L/km降低至 0.036 64 L/km.

    增程器线工况点工况公里油耗性能优化

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    增程式电动汽车动力系统一体化冷却传热分析

    邱越雷基林杨雄专王伟超...
    47-55页
    查看更多>>摘要：以一款增程式轻型卡车为研究对象,对增程式动力系统的发动机和电机采用一体化冷却系统设计.在预设的运行工况,通过试验测试,计算出工况点增程器和电驱系统的散热需求,对冷却液和冷却水泵进行选型匹配.结合试验测试建立了增程器和电驱系统冷却回路一维仿真模型,对比分析了电驱系统冷却管道串联与并联的冷却效果与能耗情况,验证了驱动电机冷却液帮助发动机冷起动的可行性.研究结果表明:通过试验测量散热量选择到的电子水泵,能更加高效准确地控制冷却液流量,冷却效果更好.冷却系统一维仿真分析中能从温升曲线直观看到并联冷却管路冷却效果更好,并联管路中的电磁阀根据工况不同控制开口大小,比串联管路统一控制冷却液流量冷却更高效.并联冷却管路中驱动电机冷却时快速产生热量,在与发动机冷起动时进行热交互可以帮助发动机快速暖机,改善发动机冷起动排放差、动力弱的情况.

    增程式电动汽车冷却系统热管理一体化设计流动传热

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    水热老化对天然气发动机三元催化转化器性能影响的试验研究

    杨嘉诚钱叶剑孟顺龚震...
    56-62,70页
    查看更多>>摘要：利用水热老化试验装置开展了催化剂小样的水热老化试验,分析了催化剂在水热老化前后起燃性能的变化规律,利用 X 射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)、X 射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、N2 吸脱附与透射电子显微镜(transmission electron microscopy,TEM)等测试方法研究了老化温度和老化气氛(水含量)对催化剂活性、表面化学状态及微观结构的影响.试验结果表明,老化温度对催化剂理化特性的影响较大,随着老化温度的提高,催化剂的氧空位含量减少,储氧能力下降,助剂的粒径变大,比表面积变小,孔径变大,催化剂活性降低;老化气氛中水含量的变化对催化剂理化特性的影响较小,当水含量为10%时,催化剂的活性最高,此时催化剂的储氧能力较高,比表面积最大,表明适宜的水热老化有利于催化剂性能提升.

    三元催化器老化温度水蒸气含量理化性质微观结构

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    基于重型柴油车远程监控数据的尿素喷射速率预测

    刘春涛裴毅强
    63-70页
    查看更多>>摘要：基于一辆 M3 类重型柴油车的远程监控数据项,构建了尿素喷射速率预测模型,采用随机森林回归算法进行预测,对远程监控数据中缺少的尿素喷射速率的预测进行了研究.结果表明远程监控数据中存在多组高度相关的变量,其 Spearman相关系数均超过 0.85,基于此对模型的输入参数进行筛选.由于尿素供给以控制氨存储为目标,而氨存储的变化频率较低,逐秒的尿素喷射速率难以精确预测.不同周期内平均尿素喷射速率的预测结果显示,模型预测精度趋于稳定.当周期超过 40 s后,预测精度趋于稳定.通过滑动窗口法验证了预测模型的泛化能力,在全部 27 个窗口中,决定系数 R2 普遍高于 0.96,平均绝对误差均控制在0.7%以内,均方根误差基本上低于 1%,尿素喷射速率预测值与实际测量值吻合良好.

    重型柴油车远程监控氨泄漏尿素喷射随机森林

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    基于强化学习的柴油机调速算法研究

    姚崇董璕李瑞龙云...
    71-80页
    查看更多>>摘要：为了更好地调节柴油机转速,提出一种强化学习-比例积分微分(proportional integral derivative,PID)控制器,并应用到了柴油机转速控制中.基于连续动作空间的柔性动作-评价(soft actor-critic,SAC)算法,结合连续型 PID 控制器,设计了一种强化学习-PID 控制器,可代替传统 PID 控制的转速环.优化设计了基于演员-评论家(actor-critic)框架的输入输出和奖励函数以匹配柴油机特性,采用随机动作增加寻优效率,形成 SAC-PID 控制柴油机转速的网络交互结构,达到快速调整转速,减小稳定时间的效果.构建了以柴油机D6114 为原型机的 MATLAB/Simulink 平均值模型,并利用试验数据验证了仿真模型的有效性.利用平均值模型,仿真验证了该控制算法效果.经过仿真验证本算法使柴油机转速响应曲线超调量更小,响应时间更快,鲁棒性更强,SAC-PID 控制负载瞬态调速率和稳定时间均已达到 1 级精度指标.仿真对比验证了 SAC 算法的联合控制效果,结果表明其较其他算法更佳.

    柴油机调速比例积分微分控制器强化学习算法非线性复杂系统

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    两种直动式高速电磁阀数值模拟与动态响应对比分析

    范玉陈聿章谢良涛杨建国...
    81-88页
    查看更多>>摘要：针对直动式高速电磁阀动铁芯与阀芯加工、装配工艺要求高,一致性较差的问题,提出了一种动铁芯与阀芯可分离的结构,基于 AMESim 平台建立此款电磁阀电-磁-机-气多物理场耦合模型,考虑了动铁芯与阀芯撞击与分离的情况,并在试验台上进行了验证.然后与另一种动铁芯与阀芯"绑定"的结构形式进行比较分析.结果表明:两种电磁阀在动态响应与影响动态响应的关键参数存在差别.在同等条件下,第一种结构形式的电磁阀动态响应整体略差,但是其对动铁芯-阀芯加工、装配工艺的要求较低.

    直动式高速电磁阀数值模拟动态响应装配工艺

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