导读:本文包含了煤油二冲程发动机论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:二冲程煤油发动机,发动机爆震,HIP9011,GT-POWER仿真
煤油二冲程发动机论文文献综述
刘畅一[1]（2018）在《二冲程煤油发动机爆震识别与抑制策略的研究》一文中研究指出目前二冲程发动机是我国一些军用特种车辆和中小型航空无人机上常用的动力装置,而在我军燃料单一化的背景下,便于储存和运输的航空煤油常作为这些动力装置的燃料。但航空煤油由于其独特的理化特性容易发生爆震,而爆震的发生会导致发动机动力性和经济性的恶化,更严重者会对发动机机体造成不可逆的破坏。所以发动机爆震的识别和抑制是二冲程煤油发动机研究过程中一个亟待解决的问题。本文以某型二冲程煤油发动机项目为基础,通过对煤油发动机机体振动信号的分析设计了一套煤油发动机爆震电控系统和相应的爆震抑制策略。主要工作内容如下:(1)搭建了二冲程煤油发动机试验台架,采集了台架试验中的缸压信号和机体振动信号,通过对不同工况下的机体振动信号进行时域分析和频域分析,提取出爆震时发动机机体振动信号的特征。结果表明煤油发动机爆震主要发生在上止点后10°CA到80°CA范围内,发动机的爆震特征频率在11.3kHz附近。(2)设计了二冲程煤油发动机爆震电控系统,对爆震电控系统中硬件电路的设计原理和软件设计流程进行了梳理。最后对HIP9011的输出电压进行统计分析,结果表明当HIP9011的输出电压是前10个循环输出电压平均值的1.12倍以上时就可以判定煤油发动机出现了爆震。(3)利用GT-POWER搭建了一维数值计算模型,同时对空燃比、压缩比和点火提前角叁个参数进行变参数仿真研究。研究结果表明二冲程煤油发动机在理论空燃比附近爆震倾向最大,而空燃比远离理论空燃比时可以抑制爆震的产生。压缩比在一定范围内的提高可以改善发动机的动力性和经济性,但会增大爆震发生的可能性。通过推迟点火提前角可以消除爆震的发生,且在特定工况下存在着一个最佳点火提前角使得发动机获得良好的经济性、动力性和排放,所以在设计爆震抑制策略时要考虑到点火提前角的改变对发动机的性能和排放指标的影响。(4)采用循环占有率的方法定义了爆震强度,并设计了爆震抑制策略,同时搭建模拟试验台对本文设计的爆震电控系统进行了功能验证。结果表明本文设计的二冲程煤油发动机电控系统可以实现点火正时控制,能够通过对发动机机体振动信号的处理识别出煤油发动机的爆震,并在爆震发生后能按照爆震抑制策略推迟点火提前角,从而使二冲程煤油发动机工作在爆震边缘工况下。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-12-01）
许善珍,魏民祥,杨光[2]（2018）在《二冲程煤油发动机稳态工况最小点火能量》一文中研究指出最小点火能量是衡量可燃混合气能否被火花点燃及难易程度的重要依据。以着火热理论和最小点火能量计算模型为基础,建立GT-POWER与MATLAB联合仿真计算模型。计算了不同点火条件下的最小点火能量,并进行了煤油发动机台架试验验证。试验结果表明,所建立的煤油发动机最小点火能量计算模型正确可行,可为煤油发动机运行性能测试及后续研究提供依据。通过仿真计算,分析了过量空气系数、初始温度、点火提前角及火花塞间隙等参数对最小点火能量的影响关系。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2018年07期）
丁昌露,杨海青,陈方超[3]（2017）在《提高二冲程煤油发动机抗爆性措施研究》一文中研究指出为解决某二冲程航空活塞发动机采用航空煤油后爆震极限功率严重下降的问题,进行了一维发动机性能仿真分析,提出了提高发动机爆震极限功率的技术措施。在发动机额定工况下,油耗率和排气温度不发生恶化的前提下,添加抗爆添加剂、降低压缩比和推迟点火提前角以抑制采用煤油后的发动机爆震倾向,扩大缸径和降低空燃比以助于恢复发动机的爆震极限功率。结果表明:经过优化,发动机输出功率可达到原型机的96%,油耗率增加了19%,排气温度升高了57K。研究结果可为二冲程煤油发动机的性能优化和提高工作的可靠性提供依据。(本文来源于《航空动力学报》期刊2017年12期）
王在良[4]（2017）在《15kW级二冲程点燃式PFI煤油活塞发动机性能试验研究》一文中研究指出由于燃料运输与使用安全的要求,目前轻型无人机广泛使用的二冲程航空活塞发动机愈来愈重视点燃式重油发动机技术的发展。航空活塞发动机所使用的重油燃料包括航空煤油和柴油燃料,闪点较高,但蒸发性极差,不易在缸内形成可燃混合气,冷起动困难,低速小负荷工况燃烧不稳定,且燃烧时因为燃料的辛烷值较低容易发生爆震,因此近年来国内外许多内燃机工作者一直致力于二冲程点燃式重油发动机燃烧技术的研究。本文着重于二冲程煤油发动机的爆震特性数值预测研究与性能试验研究。文中通过数值模拟分析了不同工况下点火时刻和空燃比对煤油发动机燃烧的影响,并做出了数值优化,使发动机性能达到较高的要求;完成了煤油发动机冷起动试验和部分负荷工况下喷油和点火正时电控系统的标定试验,分析了不同工况下爆震对煤油发动机性能的影响。其具体工作如下:(1)利用GT-power软件建立了原型机一维整机性能仿真模型,仿真结果与原型汽油机测功器台架测得的试验数据对比误差保证在5%以内。以航空煤油为燃料,采用了可以预测爆震的预测型燃烧模型,研究了不同点火正时和空燃比对爆震特性的影响,基于DOE方法实现了参数优化的目的。研究结果表明:推迟点火有助于抑制爆震,但过多的推迟点火对功率输出影响很大;在大负荷工况,当空燃比为11左右时煤油发动机容易发生爆震,过浓或者过稀的混合气都有抑制爆震的效果;对点火时刻和空燃比采用拉丁超立方抽样选取,运用GA Standard遗传算法优化,使煤油发动机功率恢复系数达到80%以上。(2)建立了试验样机螺旋桨试验台架,匹配大桨距的重桨,通过缸盖预热和混合气加浓,使得煤油发动机顺利冷起动;同时完成了电控系统喷油脉宽和点火时刻的标定试验。试验结果表明:缸盖上的火花塞垫片处温度预热到60℃以上时,通过适当加大冷起动时的喷油脉宽可以使得煤油发动机快速起动;二冲程煤油发动机在低速小负荷下运行时因为缸盖过冷燃烧极不稳定,失火现象严重,且两缸燃烧状态差别很大,排气温度最大相差140℃;在节气门开度为63°、转速为5600rpm时,点火时刻推迟了1.2°CA,爆震被有效抑制;相比于汽油,煤油燃料燃烧时发动机缸头温度较低,节气门开度低于40°时两种燃料性能输出相当,在节气门开度超过50°、转速大于5000rpm时煤油发动机转速低于汽油机200rpm以上。使用小桨距螺旋桨时,煤油发动机转速能达到7200rpm以上,满足设计目标转速要求。(3)在测功机台架上完成了低转速部分负荷工况下煤油发动机试验标定。试验表明:发动机爆震时缸内压力产生严重的锯齿高频率波动,最大压力是正常燃烧的3倍以上,强烈爆震会使功率急剧下降;推迟点火时刻可有效抑制爆震,但造成排气温度升高,通过混合气加浓,排气温度有明显改善,且爆震消除。当过量空气系数维持在0.85~0.9左右时,发动机运行状态良好。最终,在节气门开度为55°时,通过对比煤油发动机与原型汽油机的扭矩、功率试验数据,其功率恢复系数在82%~86%之间。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-12-01）
王思奇[5]（2017）在《小型航模二冲程煤油发动机缸内直喷技术研究》一文中研究指出二冲程活塞汽油机广泛应用于无人机等小型航空飞行器中,但相较于汽油,重油燃料具有更高的闪点,这对于燃料的使用、存储及运输更加安全可靠。但由于重油燃料粘性大、蒸发性能差,辛烷值低(29-46),使其在缸内雾化效果差,导致发动机冷启动困难,爆震极限功率极低。采用缸内直喷技术一方面可以改善重油燃料在点火时刻的雾化质量(使用雾化质量较好的高压旋流喷嘴或气助雾化喷嘴),保证改烧燃料后发动机仍旧具有原型机的动力性;另一方面,实现缸内直喷化可以大幅度减少燃料的扫气损失和过后排气损失,从而降低发动机油耗,并且有助于采用涡轮增压技术来加强发动机的高空动力性。本文以Hirth公司旗下4201发动机为原型机,利用ANSYS公司的流场分析软件FLUENT和动网格技术进行了燃烧室改型前后各方案的缸内流场及喷雾场数值模拟,指出了小型航模活塞发动机燃烧系统直喷化改造的关键技术和设计思路。结果表明,采用改型后的偏置花燃烧室结构,可以显着提升发动机高速工况下的扫气效率,并改善重油燃料的雾化质量,当喷油器与竖直方向呈5°左右时,偏置方案一中缸内燃油混合气有一定的分层效果,且在火花塞附近形成较浓的可燃混合气。为了进一步实现改造方案的产品化,本文最后进行了高压旋流喷嘴的小型化改造设计。以马瑞利公司旗下的一款旋流喷嘴为原型,利用UG软件设计出喷嘴的针阀组件结构参数,并利用AMESim软件对电磁阀组件进行了设计和匹配,使得设计的喷嘴其流量特性满足文中小型二冲程活塞发动机的供油需求。为今后进一步开展试验研究及开发工程样机奠定了良好基础。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-12-01）
陈林林,孙群,王翀[6]（2015）在《基于LPV状态空间模型的小型航空煤油二冲程发动机喷油控制策略》一文中研究指出为了简化基于平均值模型的喷油控制模型的计算,根据线性变参数(LPV)状态空间模型原理,在平均值模型的基础上建立了LPV状态空间喷油控制模型,利用Matlab/Simulink工具对稳态工况和瞬态工况的喷油脉宽控制模型进行仿真,最后在发动机试验台架上进行试验验证.仿真和试验结果表明:1基于LPV状态空间模型的喷油控制模型能够满足瞬态工况和稳态工况控制的要求,计算的喷油脉宽精度略低于平均值模型,由于LPV状态空间模型计算简单,能够直接应用于控制算法的设计,因此在工程中容易实现.2与插值算法相比,基于LPV状态空间模型的控制策略使发动机的动力输出有所下降,主要是由于模型简化造成进气空气流量减小引起的.(本文来源于《航空动力学报》期刊2015年12期）
王世峰[7]（2015）在《某型二冲程航空煤油活塞发动机喷油控制策略的研究》一文中研究指出随着国内外对小型飞行器动力装置的迫切需求,近年来小型航空煤油活塞发动机电控燃油喷射系统成为了研究热点。电控燃油喷射系统对发动机控制的优劣主要取决于电控单元中制定的控制策略。因此,本文对小型二冲程煤油活塞发动机喷油控制策略进行研究,具有重要的现实意义。考虑到汽油和煤油理化特性的差异较小,且汽油活塞发动机技术相对成熟,所以本文借鉴汽油活塞发动机的研究方法来研究煤油活塞发动机。具体的研究方法是:先建立二冲程汽油活塞发动机模型,借助模型的仿真计算结果、喷油控制的目标以及煤油和汽油的特性差异制定煤油机喷油控制策略;再根据喷油控制策略设计电子控制器的软、硬件;最后通过台架实验验证煤油活塞发动机喷油控制策略的有效性。本文的主要研究内容如下:(1)化油器式活塞发动机改造。将活塞发动机的供油方式由化油器式改为进气道电控燃油喷射式,组成电控燃油喷射系统的部件由传感器、执行机构、电子控制器和测控标定软件四个部分构成,该系统主要是给喷油控制策略的实施提供一个软、硬件平台。(2)建立进气道电控汽油喷射发动机均值模型,设计发动机喷油控制策略。用Matlab/Simulink软件建立进气道喷射汽油发动机均值模型,然后用台架实验所得数据对模型仿真结果进行验证。利用验证后的模型仿真计算出各稳定工况点的喷油量。根据模型仿真的结果、各工况对空燃比的要求以及煤油和汽油的特性差异制定各工况的喷油控制策略。(3)根据喷油控制策略的要求设计电子控制器的软、硬件。硬件部分主要包括微处理器的最小电路设计、信号调理电路设计、驱动电路设计;软件设计利用模块法即根据各个模块功能进行设计,主要模块包括转速计算模块、模拟量采集模块、喷油量计算模块和各个工况处理模块。(4)验证煤油活塞发动机机喷油控制策略。先对ECU进行半物理实验验证,无误后进行台架实验。首先是利用测功机台架验证稳定工况中稳定工况的MAP图是否满足理论空燃比的要求,然后用推力台台架验证起动工况、怠速工况、稳定工况和瞬态工况的喷油控制策略。综上所述,本文通过对小型煤油活塞发动机喷油控制的研究,构建了一款适合煤油活塞发动机电子控制器,提出了一套针对小型煤油活塞发动机在起动工况、怠速工况、稳定工况、瞬态工况和超速工况的喷油控制策略。该策略经过半物理实验和台架实验验证,可满足受控发动机各工况的要求,为煤油活塞发动机的深入研究奠定了基础。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2015-03-01）
盛敬,魏民祥,孙文斌,李玉芳[8]（2014）在《二冲程煤油发动机爆震在线监控系统设计与试验研究》一文中研究指出为了在线监控某型航空二冲程煤油发动机爆震状态,基于LabVIEW开发平台与NI-PXI设计了发动机爆震在线监控系统。确定了发动机爆震在线监控系统的设计方案,并对发动机爆震在线监控系统的硬件进行了设计。完成了发动机爆震在线监控系统的软件设计,包括信号采集模块、信号处理模块、爆震判断模块以及数据存储模块。搭建了发动机试验台架并进行爆震试验,在线监控发动机机体振动信号并判定发动机爆震工况,试验结果表明发动机爆震在线监控系统能够有效地在线判定发动机爆震状态。(本文来源于《测控技术》期刊2014年08期）
陈林林,魏民祥[9]（2014）在《航空二冲程煤油发动机数值仿真研究》一文中研究指出在无人机燃用航空煤油燃料效能问题的研究中,以小型二冲程汽油发动机为动力装置的无人机燃用航空煤油燃料具有重要的军事意义。煤油在内燃机中的研究和应用相对较少,所以研究煤油发动机性能参数的变化规律及爆震特性,为煤油发动机的参数优化匹配提供依据。通过建立航空二冲程发动机工作循环数值模型及爆震模型,改变模型中的压缩比、空燃比、点火提前角及反映高空特性变化的进气压力和进气温度等参数,分析主要结构参数和调整参数对煤油发动机性能的影响情况。研究结果表明,在相同的条件下,二冲程发动机燃用航空煤油燃料时性能差别不大,爆震倾向加大。可为小型二冲程汽油发动机燃用航空煤油燃料时爆震特性的研究提供参考。(本文来源于《计算机仿真》期刊2014年06期）
盛敬[10]（2014）在《二冲程煤油发动机爆震燃烧数值模拟与试验研究》一文中研究指出煤油具有闪点高、不易蒸发、使用安全性高等特性,作为特殊应用条件下的单一化燃料具有很大优势,研究以煤油作为燃料的火花点燃式活塞发动机对其特殊应用具有重要的意义。煤油与汽油相比,两者的燃烧特性有很大的不同,煤油的火焰传播速度较慢,燃烧过程粗暴,抗爆震性能差。爆震是火花点燃式发动机特有的一种非正常燃烧现象,严重的爆震不但会制约着火花点燃式煤油活塞发动机的动力性与经济性的提高,甚至破坏发动机机体。对于火花点燃式发动机,点火系统是其重要的组成部分。点火时刻、点火能量以及双火花塞异步点火相位是点火系统的关键参数,会对发动机爆震燃烧特性等产生重要影响。目前国内外对二冲程煤油发动机的爆震燃烧特性,尤其是点火时刻、点火能量以及双火花塞异步点火相位等点火系统关键参数对爆震燃烧特性影响的研究较少,因此研究点火系统关键参数对二冲程煤油发动机爆震燃烧特性的影响具有重要的理论意义与工程实用价值。本文以某国防预研项目为研究背景,主要研究点火时刻、点火能量以及双火花塞异步点火相位等点火系统关键参数对二冲程煤油发动机爆震燃烧特性的影响等相关问题。论文围绕爆震燃烧数值模拟、轻微爆震信号特征提取、爆震强度评价以及爆震燃烧试验研究等问题展开,主要研究内容以及创新如下:(1)采用叁维CFD数值模拟方法对火花点燃式二冲程活塞发动机燃烧煤油的爆震燃烧特性进行了研究。建立了二冲程煤油发动机燃烧室模型,利用叁维CFD数值模拟工具计算了点火系统关键参数对煤油均匀混合气温度、火焰传播速度、混合气燃烧放热量等的影响。采用Shell爆震模型描述了混合气的自燃过程,利用反应中间产物Q的浓度衡量爆震强度的大小,分析了点火系统关键参数对二冲程活塞发动机爆震强度的影响。(2)提出了基于内禀模态特征能量法的轻微爆震信号特征提取方法,对二冲程煤油发动机缸内压力信号以及机体振动加速度信号进行爆震信号特征提取。该方法对二冲程煤油发动机信号进行经验模态分解,得到各阶内禀模态函数,获取信号能量占主导地位的内禀模态函数分量,对该分量进行功率谱密度分析,得到了电控二冲程煤油发动机缸内压力信号的爆震特征频率与机体振动加速度信号的爆震检测频率。该方法可在较低信噪比下有效地提取发动机信号的爆震信号特征频率,为爆震强度评价、爆震在线监测系统设计以及爆震燃烧试验等研究打下了重要基础。(3)提出了基于内禀模态高频分量积分法的缸内压力信号爆震强度评价方法以及基于主导内禀模态峰值法的机体振动加速度信号爆震强度评价方法,对二冲程煤油发动机的爆震强度进行了有效评价。基于内禀模态高频分量积分法的缸内压力信号爆震强度评价方法对二冲程煤油发动机缸内压力信号进行经验模态分解,获取爆震高频信号分量以及理想燃烧曲线,以理想燃烧曲线峰值对应的曲轴转角作为爆震窗口起始点以及参考窗口终点,计算爆震窗口和参考窗口内的高频分量积分能量比,即为爆震因子,以爆震因子作为爆震强度评价指标,进行了缸内压力信号的爆震强度评价。基于主导内禀模态峰值法的机体振动加速度信号爆震强度评价方法对二冲程煤油发动机的机体振动加速度信号进行经验模态分解,得到了爆震检测频率范围内的主导内禀模态函数分量,以主导内禀模态函数分量峰值作为爆震强度评价指标,进行了机体振动加速度信号的爆震强度评价。(4)以基于主导内禀模态峰值法的机体振动加速度信号爆震强度评价方法为依据,设计并研制了二冲程煤油发动机爆震在线监测系统,在线监测了二冲程煤油发动机爆震燃烧试验过程中的发动机爆震强度。确定了发动机爆震在线监测系统的设计方案,对发动机爆震在线监测系统的硬件系统进行了设计,完成了发动机爆震在线监测系统的软件设计,包括信号采集模块、信号处理模块、爆震判断模块以及数据存储模块等;进行了爆震在线监测试验,验证了二冲程煤油发动机爆震在线监测系统的有效性。(5)建立了二冲程煤油发动机爆震燃烧试验系统,进行了二冲程煤油发动机爆震燃烧试验研究。在线改变点火时刻、点火能量、双火花塞异步点火相位等点火系统关键参数,获取了点火系统关键参数不同时的缸内压力信号、缸盖温度、排气温度等数据。利用内禀模态高频分量积分法进行了二冲程煤油发动机缸内压力信号的爆震强度评价,采用爆震因子作为爆震强度评价指标,分析了点火系统关键参数对发动机爆震燃烧特性的影响。将二冲程煤油发动机的爆震燃烧叁维数值模拟结果与二冲程煤油发动机爆震燃烧试验结果进行了对比研究,结果表明,爆震燃烧数值模拟结果与爆震燃烧试验结果具有一致性,验证了二冲程煤油发动机叁维爆震燃烧数值模型的正确性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2014-03-01）
煤油二冲程发动机论文开题报告
（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：
最小点火能量是衡量可燃混合气能否被火花点燃及难易程度的重要依据。以着火热理论和最小点火能量计算模型为基础,建立GT-POWER与MATLAB联合仿真计算模型。计算了不同点火条件下的最小点火能量,并进行了煤油发动机台架试验验证。试验结果表明,所建立的煤油发动机最小点火能量计算模型正确可行,可为煤油发动机运行性能测试及后续研究提供依据。通过仿真计算,分析了过量空气系数、初始温度、点火提前角及火花塞间隙等参数对最小点火能量的影响关系。
（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。
煤油二冲程发动机论文参考文献
[1].刘畅一.二冲程煤油发动机爆震识别与抑制策略的研究[D].南京航空航天大学.2018
[2].许善珍,魏民祥,杨光.二冲程煤油发动机稳态工况最小点火能量[J].科学技术与工程.2018
[3].丁昌露,杨海青,陈方超.提高二冲程煤油发动机抗爆性措施研究[J].航空动力学报.2017
[4].王在良.15kW级二冲程点燃式PFI煤油活塞发动机性能试验研究[D].南京航空航天大学.2017
[5].王思奇.小型航模二冲程煤油发动机缸内直喷技术研究[D].南京航空航天大学.2017
[6].陈林林,孙群,王翀.基于LPV状态空间模型的小型航空煤油二冲程发动机喷油控制策略[J].航空动力学报.2015
[7].王世峰.某型二冲程航空煤油活塞发动机喷油控制策略的研究[D].南京航空航天大学.2015
[8].盛敬,魏民祥,孙文斌,李玉芳.二冲程煤油发动机爆震在线监控系统设计与试验研究[J].测控技术.2014
[9].陈林林,魏民祥.航空二冲程煤油发动机数值仿真研究[J].计算机仿真.2014
[10].盛敬.二冲程煤油发动机爆震燃烧数值模拟与试验研究[D].南京航空航天大学.2014
标签：二冲程煤油发动机; 发动机爆震; HIP9011; GT-POWER仿真;