氨-生物燃料双燃料发动机的燃烧与排放特性

摘要:针对双碳目标,应用低碳/零碳燃料是实现内燃机高效清洁燃烧的有效途径。本研究基于一个双燃料柴油机台架开展,缸内直喷燃料分别选用柴油、生物柴油/汽油混合燃料(BG70)和生物柴油/汽油/乙醇混合燃料(BG50E20);氨为进气道喷射,能量替代率为0~28%。试验工况为1 200r/min、0.8 MPa指示平均有效压力(IMEP)。对比分析了不同燃料的一氧化碳(CO)、总碳氢(THC)、氮氧化物(NOx)排放以及颗粒物粒径分布。结果表明:单燃料模式下,BG70和BG50E20的指示热效率高于柴油。BG70的CO排放相比柴油降低30%,但THC和NOx排放在3种燃料中最高。BG70和BG50E20的总颗粒物数量(TPN)排放低于柴油。相比各燃料单燃料模式的燃烧与排放性能,添加氨后的3种燃料的指示热效率降低1%~2%;CO排放增加约1倍;柴油和BG70 的NOx 排放减少接近50%,BG50E20的NOx排放减少约30%。另外,氨的加入对BG70和BG50E20的TPN有显著影响,当氨能量替代率从0增长至28%时,BG70的TPN排放增加20倍。

基于深度学习的汽车梁类件冲压回弹研究

摘要:提出了基于深度学习的汽车梁类零件回弹预测方法。基于二维回弹理论,将三维梁类零件离散为若干截面,采用双平面投影法和图像二值化方法,将梁类零件的截面曲线转换为神经网络模型可识别的双通道图像数据。基于拉丁超立方采样法对影响梁结构零件的冲压工艺参数及板料材料参数变量进行采样,通过CAE回弹仿真得到后续深度学习网络的训练样本。为研究梁结构在不同几何截面、材料参数、工艺参数作用下的回弹问题,采用基于LeNet-5、AlexNet、NiN的卷积神经网络模型作为几何截面识别模型,同时使用全连接神经网络模型耦合材料参数和工艺参数的方法,得到该梁类零件回弹算法模型。以某汽车梁类结构零件作为研究对象,基于高斯混合聚类将回弹样本分为小回弹、中等回弹、大回弹三个类型。将各类回弹样本分别通过回弹算法模型进行验证,结果表明,基于AlexNet的模型准确度最高,同时算法鲁棒性相较于其他两种也更强,更适合梁类件的回弹预测。

我国燃料电池汽车用质子交换膜产业发展分析

摘要:氢燃料电池汽车是未来新能源清洁动力汽车的主要发展方向之一,质子交换膜作为氢燃料电池的核心原材料,其性能的好坏直接决定着燃料电池的性能和使用寿命, 因而也成为近年来研究的热点。按照含氟量对质子交换膜进行分类,主要包括全氟磺酸质子交换膜、部分氟化聚合物质子交换膜、复合质子交换膜和新型非氟化聚合物质子交换膜,其中全氟磺酸质子交换膜由于其优异的性能成为当前最为商业化的电解质膜。未来几年,随着氢燃料电池汽车规模化应用,质子交换膜也必将迎来新的高峰,蕴藏着巨大的市场潜力。我国质子交换膜产业整体正处于加速发展阶段,市场开始活跃,企业正在加速布局,但目前产能利用率较低。国内质子交换膜整体供给仍然不足,大部分需求方仍使用进口膜。国内生产企业正在加速发展,部分代表性企业已经实现批量供货,并正在扩大产能,其他企业也在加快布局。全氟磺酸质子交换膜仍然是当前商业化应用的最优选择, 如何在提升性能的同时降低成本是重点研究方向。从长远看,在发展全氟磺酸质子交换膜的同时,仍需布局发展部分氟化、无氟型以及复合质子交换膜。

中国乘用车电动化对动力电池关键金属材料的需求研究

摘要:新能源汽车作为交通运输领域节能减排的重点,近年来的迅速发展导致其对锂、钴、镍、锰等电池材料的需求剧增。为评估相关资源的供应风险,基于Gompertz曲线模型和物质流分析的方法,对两种电池技术发展情景下中国2023—2050年新能源乘用车电池材料的需求进行了预测。结果显示,在磷酸铁锂电池路线(LFPR)下,2050年锂、钴、镍、锰的需求将分别达到238、169、362、158 千吨;在三元锂电池路线(NMCR)下,2050年锂、钴、镍、锰的需求将分别达到242、201、1084、187千吨。当前中国锂、钴、镍的产能将难以满足未来新能源汽车发展的需要。2050年的回收锂、回收钴和回收镍将至少能分别满足86.5%、93.5%和65.8%的新增需求。鉴于国内目前还缺乏有关废电池回收的全面法律法规,制定相关标准势在必行。

-30至50℃车辆工况下CO2喷射器的适应性研究

摘要:为推动喷射器回收膨胀功技术的实车应用,本文开展了-30~50℃宽温区运行工况下车用压缩-引射式CO2热泵系统制冷制热性能及喷射器膨胀功回收特性研究,重点分析了工作喷嘴对固定尺寸喷射器变工况适应性的影响。结果表明:制冷工况下随着环境温度升高,喷射系数递减,而升压比递增;制热工况下随着环境温度降低,喷射系数和升压比均先增大后减小;制冷工况下喷射器回收膨胀功占最大可回收膨胀功的16.7%~37.2%,制热工况下为9.9%~41.3%;以高温制冷工况设计的固定尺寸喷射器难以适应低温制热工况,偏离设计工况时,喷嘴出口过膨胀会造成激波能量损失,而低温制热工况下喷嘴出口因欠膨胀会导致喷射器无引射效果。

轻合金车轮冲击仿真研究进展

摘要:轻合金车轮有助于实现车辆的轻量化,提高燃油经济性,提升车辆的动力性能、制动性能以及悬架系统的响应速度。借助于轻合金车轮冲击仿真,工程师可以更全面地了解轻合金车轮在各种路况下的性能,并进行相应的设计优化以提高其安全性和耐久性。根据车轮受到冲击载荷方向不同,系统介绍了国内外车轮13°和90°冲击仿真研究现状。从仿真效率、精度和收敛性角度,阐述了轮胎模型、胎压模型和接触属性对车轮90°冲击仿真的影响。介绍了自动化仿真与深度学习技术在车轮冲击仿真研究中的应用,二者的结合有助于实现冲击仿真的标准化、规范化、自动化和智能化。

SKF二代卡车轮毂轴承单元技术发展动态

摘要:介绍了卡车轮毂轴承长寿命、轻量化、低摩擦的发展趋势,通过阐述滚道长寿命设计技术,结构疲劳仿真分析与可靠性试验技术,揭示了SKF二代卡车轮毂轴承单元的高可靠性,并展望了SKF二代卡车轮毂轴承助力中国商用车未来发展的技术研发方向。

车用永磁同步电机无电流传感器控制研究

摘要:针对电动汽车车载环境复杂多变,影响电流传感器测量精度,更恶劣情况会导致电机驱动系统一相或多相电流传感器发生故障失效问题,因此基于扩展卡尔曼滤波提出一种无电流传感器控制算法,利用永磁同步电机定子电压、转子位置和转速信息重构电机定子电流,并针对无电流传感器算法导致的系统延迟问题设计了前馈补偿环节来改善系统动态性能,并对所提算法进行加减速及鲁棒性实验,仿真及实验结果均验证了所提方法的有效性。

动力电池激光焊接技术的应用现状与展望

摘要: 在大规模工业生产中,动力电池零部件的激光焊接容易产生气孔、成形不良、炸孔等缺陷,大大降低车辆运行的安全性与可靠性。文中分析了动力电池中激光焊接应用的具体位置,依据不同的焊接部位分类介绍了缺陷种类,讨论了未焊透、气孔、下塌、炸孔、裂纹等缺陷的产生原因。针对电池壳体与盖板连接、电池防爆阀密封、电池注液孔密封、电池极柱焊接及极耳与汇流排连接等具体的应用场景,总结了减少缺陷、提高焊接质量的手段,主要包括工艺改进、光源特性调控、焊接顺序优化等。在此基础上,进一步介绍了智能化制造技术在动力电池激光加工中的应用,并对动力电池领域未来激光焊接技术的发展进行了展望。创新点: (1)以焊接位置分类介绍了动力电池部件在激光焊接过程中的缺陷种类和产生原因。(2)按照工艺、光源和焊接顺序等分类总结了减少动力电池激光焊接缺陷的主要方法。(3)归纳了智能化激光焊接技术在动力电池中的应用,并展望了其发展前景。

乘用车车身压铸铝结构件应用现状及连接技术开发应对

摘要:一体化压铸铝合金结构件因其具有高集成、轻量化、刚性好等优点,在乘用车车身上的应用逐渐增多,并且正在向大型化发展。压铸结构件大型化的发展对连接技术提出了更大的挑战。阐述了当前乘用车车身压铸铝合金典型应用部位,分析了大型压铸结构件应用面临的难点、困境以及大型化后连接技术方面的应对策略,展望了未来压铸铝结构件的发展趋势以及对连接技术的新要求。