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基于储氨停喷响应特性的SCR系统氨泄漏识别

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内燃机学报 2024年第4期42卷 376-383页

作者：王天田黄自增曾敏任继文王均刚华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室江西南昌330013 江铃汽车股份有限公司动力总成研究院江西南昌330100 得州排放控制技术(无锡)有限公司江苏无锡214037

有效识别出氨(NH_(3))泄漏是柴油机NO_(x)转化(De NO_(x))系统实现精确闭环控制与自适应修正的基础.针对NO_(x)传感器对排气中的NH_(3)和NO_(x)存在交叉敏感这一情况,提出了一种基于停喷状态下选择性催化还原(SCR)系统储氨响应特性的NH_... 详细信息

有效识别出氨(NH_(3))泄漏是柴油机NO_(x)转化(De NO_(x))系统实现精确闭环控制与自适应修正的基础.针对NO_(x)传感器对排气中的NH_(3)和NO_(x)存在交叉敏感这一情况,提出了一种基于停喷状态下选择性催化还原(SCR)系统储氨响应特性的NH_(3)泄漏识别方法.在工况条件合适时,持续将NO_(x)转化效率的传感器测量值和预测值的比值与标定限值进行对比,超过限值时则触发停喷诊断动作,并在停喷过程中通过对比催化器的储氨消耗超过限值的时间与转化效率低于限值的时间先后,实现对NH_(3)泄漏状态的准确识别.结果表明:该方法能够有效识别出SCR系统的NH_(3)泄漏,并能够在NO_(x)排放超过车载故障诊断(OBD)限值时准确识别出NO_(x)排放超标.

关键词：柴油机选择性催化还原系统氨泄漏识别

不同气氛热处理对连续管道微波技术制备Pt/C催化剂氧还原性能的影响

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化工进展 2024年第6期43卷 3080-3092页

作者：冯占雄张创刘德政汪云马强王诚湖北文理学院智慧交通研究院纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室湖北襄阳441000 清华大学核能与新能源技术研究院北京100000

车用质子交换膜燃料电池作为解决能源危机和环境恶化问题的重要能源转换装置,成本高、阴极氧还原反应动力学慢和长时间运行阴极催化剂稳定性差等问题成为制约其发展的主要原因。为解决质子交换膜燃料电池阴极催化剂长期稳定性差的问题,... 详细信息

车用质子交换膜燃料电池作为解决能源危机和环境恶化问题的重要能源转换装置,成本高、阴极氧还原反应动力学慢和长时间运行阴极催化剂稳定性差等问题成为制约其发展的主要原因。为解决质子交换膜燃料电池阴极催化剂长期稳定性差的问题,运用连续管道微波制备技术,制备铂载量为50%(质量分数)的催化剂,并分别采用氮氢混合气(20%H_(2))和空气两种不同气氛对Pt/C催化剂进行退火处理,通过表征和测试研究两种气氛热处理对其氧还原性能的影响。制备的Pt/C-300(20%H_(2))催化剂30000圈衰减测试后仍能保持71.4m^(2)/g和243mA/mg的高活性,实现了兼具高活性和高耐久性,为高氧还原性能催化剂的生产提供了一条有效可行的途径。

关键词：燃料电池催化剂热处理衰减试验氧还原性能

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柴油/天然气双燃料发动机燃烧过程数值模拟

内燃机学报 2018年第6期36卷 499-506页

作者：张宁刘杰王俊乐北京交通大学新能源汽车动力总成技术重点实验室北京100044

通过建立三维计算流体动力学(CFD)柴油/天然气双燃料喷射模型,研究不同EGR率对高压直喷(HPDI)发动机燃烧和排放特性的影响.结果表明:高温区主要是由柴油引燃的天然气射流燃烧形成.另外,由于喷射的天然气与燃烧室边缘碰撞,高温区域被分... 详细信息

通过建立三维计算流体动力学(CFD)柴油/天然气双燃料喷射模型,研究不同EGR率对高压直喷(HPDI)发动机燃烧和排放特性的影响.结果表明:高温区主要是由柴油引燃的天然气射流燃烧形成.另外,由于喷射的天然气与燃烧室边缘碰撞,高温区域被分成两个部分:一部分进入燃烧室凹坑区并形成顺时针旋转的滚流;另一部分进入挤流区与新鲜空气进一步混合燃烧.NO的形成区域与天然气射流中心线形成的高温区基本重合.在挤流区,由于燃料的氧化速率和停留时间有限,因而产生了较多的CO.此外,HPDI发动机的颗粒物(PM)形成区域与CO形成区域大致相同,这是由燃料的低氧化率造成的.随着EGR率增加,NO排放降低,而CO和PM排放随之增加.

关键词：天然气 HPDI发动机双燃料喷射模型排放

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氨氢融合零碳内燃机燃烧过程综述

汽车安全与节能学报 2024年第4期15卷 443-466页

作者：王志齐运亮陈清楚李骏清华大学车辆与运载学院北京100084 清华大学智能绿色车辆与交通全国重点实验室北京100084

随着中国“碳达峰”与“碳中和”目标的提出,内燃机低碳化、零碳化势在必行。氨作为零碳燃料和氢的高能量密度载体,是实现碳中和有潜力的替代燃料。研发氨氢燃烧技术,实现氨高效清洁融合燃料零碳大功率内燃机高效近零排放对全球气候治... 详细信息

随着中国“碳达峰”与“碳中和”目标的提出,内燃机低碳化、零碳化势在必行。氨作为零碳燃料和氢的高能量密度载体,是实现碳中和有潜力的替代燃料。研发氨氢燃烧技术,实现氨高效清洁融合燃料零碳大功率内燃机高效近零排放对全球气候治理具有重大意义。该文在分析氨作为未来绿色能源的潜力及其在内燃机中实际应用的基础上,从氨氢内燃机的燃烧模式、氨氢燃料的燃烧化学反应动力学、氨氢燃料供给方式等方面综述了氨氢内燃机的燃烧的最新进展,对比分析了火花点燃/均质压燃/射流引燃3种燃烧模式、氨气道喷射/液氨缸内直喷2种燃料供给方式、主动射流/被动射流2种点火方式,提出并论述了基于氨在线裂解制氢实现基于单一液氨燃料油箱的氨氢融合燃烧,是内燃机实现碳中和的极具潜力的技术路线,指出了氨氢内燃机喷雾、燃烧和氮基排放控制三方面需要解决的关键技术和科学问题。研究表明:氨氢融合内燃机采用微量氢气(小于3%)引燃氨混合气,可以获得稳定燃烧和高热效率,并拓展稀然极限。氨氢融合零碳大功率内燃机作为氨燃料高效可靠的应用载体,在重型车辆、工程机械、远洋船舶、发电等多个领域具备广泛的应用潜力与价值,氨氢内燃机的研发可推动基础燃烧理论的进步,也可以促进中国内燃机产业迈上新的台阶。

关键词：氨氢融合零碳内燃机燃烧模式燃烧化学反应动力学

中国零碳商用车市场渗透率建模:以重型长途牵引货车为例

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汽车工程 2024年第2期46卷 253-259页

作者：郝旭陆贤涛杨静郑亚莉王贺武北京科技大学机械工程学院北京100083 中国汽车工程学会国汽战略院北京102600 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

商用车碳减排已经成为我国道路交通减碳的关键瓶颈,新能源商用车被视作重型商用车减碳的重要途径,但是新能源商用车的市场渗透率远低于其他车辆部门;但与此同时,现阶段新能源零碳商用车的发展还存在着应用场景复杂、技术路径多样化、同... 详细信息

商用车碳减排已经成为我国道路交通减碳的关键瓶颈,新能源商用车被视作重型商用车减碳的重要途径,但是新能源商用车的市场渗透率远低于其他车辆部门;但与此同时,现阶段新能源零碳商用车的发展还存在着应用场景复杂、技术路径多样化、同时成本较高的显著的瓶颈。本研究构建了基于新能源汽车总拥有成本(total cost of ownership,TCO)、使用便利性等因素的多元Logit离散选择模型——零碳商用车市场演进模型(discrete choice-based market evolution of green truck model,DC-MEGT),使用自下向上的方法计算TCO,并将车辆使用便利性使用补能时间成本进行货币化量化,构建综合效用函数对纯电动车、燃料电池汽车及零碳燃料等不同动力类型从目前到2060年的市场渗透率演进情况进行预测分析。研究以重型长途牵引场景为例进行分析,结果表明2060年主要的技术路径包括燃料电池汽车、纯电动车、天然气及柴油车,占比分别为48%、28%、12%和10%。政策推广、技术进步、商业模式等因素的不确定性会引发纯电动车和燃料电池汽车2060年市场份额17%~19%的波动。

关键词：新能源商用车市场渗透率离散选择模型总拥有成本使用便利性

PHEV行进间启动发动机的转矩协调控制策略

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华南理工大学学报（自然科学版） 2021年第8期49卷 129-139页

作者：张欣崔宇轩薛奇成北京交通大学新能源汽车动力总成技术北京市重点实验室北京100044

插电式混合动力汽车(PHEV)行进间启动发动机时,因电机和发动机不同的转矩响应特性会引起较大的驱动转矩波动。针对此问题,提出了一种转矩协调控制策略。首先,在***平台建立了所研究的混合动力汽车动力系统模型;然后,在Matlab/Simulink... 详细信息

插电式混合动力汽车(PHEV)行进间启动发动机时,因电机和发动机不同的转矩响应特性会引起较大的驱动转矩波动。针对此问题,提出了一种转矩协调控制策略。首先,在***平台建立了所研究的混合动力汽车动力系统模型;然后,在Matlab/Simulink平台搭建了基于发动机怠速转速点火的“离合器油压模糊控制+电机转矩补偿+发动机调速控制+发动机转矩变化率限制”的转矩协调控制策略模型;最后,利用联合仿真平台进行了行进间启动发动机的模式切换仿真研究,并与不同的控制策略进行对比分析。结果表明:所提出的模式切换控制策略在整车冲击度和离合器滑摩功两方面均有较大改善,提高了模式切换的平顺性。

关键词：混合动力汽车模式切换模糊控制协调控制

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极限工况下自动驾驶车辆转向控制器的设计

华南理工大学学报（自然科学版） 2018年第3期46卷 78-85页

作者：孙传扬张欣席利贺陈宏伟北京交通大学新能源汽车动力总成技术北京市重点实验室北京100044

为提高极限工况下自动驾驶车辆的路径跟踪精度并维持车辆行驶稳定性,设计了一种基于线性模型预测控制的路径跟踪转向控制器.该控制器以速度矢量方向角偏差作为控制参考量,在计算过程中以理想质心侧偏角代替实际质心侧偏角,以提高跟踪精... 详细信息

为提高极限工况下自动驾驶车辆的路径跟踪精度并维持车辆行驶稳定性,设计了一种基于线性模型预测控制的路径跟踪转向控制器.该控制器以速度矢量方向角偏差作为控制参考量,在计算过程中以理想质心侧偏角代替实际质心侧偏角,以提高跟踪精度;采用前轮侧向力为控制输入量,并应用仿射近似方法对后轮侧向力进行线性化处理,以减小计算负担.CarSim与Matlab/Simulink的联合仿真结果表明,该控制器能够在轮胎处于附着极限的情况下维持车辆稳定行驶,且跟踪精度较传统控制器有明显的提高.

关键词：自动驾驶车辆路径跟踪转向控制车辆动力学模型预测控制

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基于力驱动的智能汽车路径跟踪控制策略

华南理工大学学报（自然科学版） 2022年第2期50卷 33-41,57页

作者：姚强强田颖王圣渊刘嘉琪王承强北京交通大学新能源汽车动力总成技术北京市重点实验室北京100044

为提高高速大曲率工况下智能汽车的路径跟踪控制精度,保证车辆横摆稳定性和侧倾稳定性,提出基于最优前轮侧向力和附加横摆力矩协同的力驱动模型预测控制(MPC)路径跟踪控制策略。充分利用轮胎非线性动力学特性,提高控制器的响应性能,构... 详细信息

为提高高速大曲率工况下智能汽车的路径跟踪控制精度,保证车辆横摆稳定性和侧倾稳定性,提出基于最优前轮侧向力和附加横摆力矩协同的力驱动模型预测控制(MPC)路径跟踪控制策略。充分利用轮胎非线性动力学特性,提高控制器的响应性能,构建基于时变线性轮胎模型的路径跟踪控制系统状态空间方程,预测车辆状态信息。采用零点力矩法建立车辆侧倾稳定性约束条件,设计基于MPC的防侧倾路径跟踪控制器。CarSim与Matlab/Simulink联合仿真结果表明,该控制器在保证车辆横摆稳定性和侧倾稳定性的前提下,高速大曲率工况下的最大横向位置偏差和航向角偏差分别降低14.08%和4.80%,低附着高速变道工况下分别降低22.95%和16.77%,说明所提出的控制器可显著改善车辆路径跟踪效果。

关键词：智能汽车模型预测控制侧倾稳定性路径跟踪力驱动

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城市客车燃用沼气的生命周期分析

交通运输系统工程与信息 2016年第2期16卷 44-48页

作者：黄伟张欣北京交通大学机电学院新能源汽车动力总成技术北京市重点实验室北京100044

应用生命周期分析方法建立了城市垃圾厌氧发酵车用沼气燃料的生命周期能耗和环境排放模型,对车用沼气在原料阶段、燃料生产阶段和车辆运行阶段的能耗和环境排放进行了分析计算,并将城市客车燃用沼气和柴油的生命周期能耗和排放指标进行... 详细信息

应用生命周期分析方法建立了城市垃圾厌氧发酵车用沼气燃料的生命周期能耗和环境排放模型,对车用沼气在原料阶段、燃料生产阶段和车辆运行阶段的能耗和环境排放进行了分析计算,并将城市客车燃用沼气和柴油的生命周期能耗和排放指标进行了对比分析.结果表明,在车用沼气的全生命周期内,燃料的总能源消耗比传统柴油低9.5%,全生命周期HC、CO、NO^X、PM10、SO^2、CO^2等6种排放物都比柴油低.从降低生命周期能耗和环境排放角度看,城市垃圾厌氧发酵车使用沼气是一种较好的新能源燃料;从城市垃圾处理方式看,城市垃圾厌氧发酵车用沼气为城市垃圾处理寻找了新的途径.

关键词：城市交通城市垃圾厌氧发酵车用沼气生命周期