导读:本文包含了液压自由活塞发动机论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:活塞,液压,发动机,自由,规律,压缩比,蓄能器。
液压自由活塞发动机论文文献综述
姚娟[1]（2019）在《液压自由活塞发动机的发展历程及研究现状》一文中研究指出随着全球生态环境形势的日益严峻,节能环保已成为了科学界重点关注的议题。内燃机被证实是温室气体产生与空气污染的重要因素,因此如何开发与提高液压自由活塞发动机的性能具有一定的必要性。本文对液压自由活塞发动机的发展进程进行简述,分析该设备的工作原理、典型系统、关键技术问题以及相应的研究现状、研究难点,同时为解决这些技术问题进行探索,旨在为液压自由活塞发动机的技术发展方向提供一些有益的思路。(本文来源于《内燃机与配件》期刊2019年13期）
付长来,汪洋,耿鹤鸣,李智勇,徐帅[2]（2019）在《点燃式液压自由活塞发动机高增压燃烧过程的试验与仿真研究》一文中研究指出在快速压缩-膨胀机上进行试验,模拟液压自由活塞发动机(hydraulic free piston engine,HFPE)在不同缸内初始压力下的单次燃烧做功过程,并利用OpenFOAM和CONVERGE叁维计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真平台进行增压仿真研究。结果表明:液压自由活塞发动机随着缸内初始压力的增大,相同压缩比下发动机循环周期缩短,活塞在上止点附近停留时间缩短,爆震极限压缩比增大,抗爆能力增强。适当提高缸内初始压力有利于提高指示效率,当缸内初始压力提高至0.15MPa时,发动机指示效率由0.30提高至0.31,但当初始压力达到0.20MPa后,指示效率又降至0.30。针对缸内初始压力进一步增大后出现的效率降低问题,在仿真研究中发现采用多火花塞点火方案,即使在初始压力0.80MPa的条件下也能得到较高的指示效率而不发生爆震。(本文来源于《内燃机工程》期刊2019年02期）
胡耀辉,汪洋,耿鹤鸣,李智勇,李常铭[3]（2019）在《二冲程液压自由活塞发动机换气过程影响因素的仿真研究》一文中研究指出利用CONVERGE软件建立了二冲程液压自由活塞发动机换气过程的叁维计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真模型,并且基于液压自由活塞发动机的独特结构,研究了气口比时面值、扫气箱压缩比、活塞顶倾角和活塞杆直径对换气过程的影响。结果表明:在未发生废气倒流时,扫气效率主要与扫气比时面值有关,增大扫气比时面值有利于提高扫气效率;捕获率主要与排气比时面值有关,减小排气比时面值有利于增大捕获率;提高扫气箱压缩比有利于提高扫气效率,扫气箱压缩比从1.2增加到2.1,扫气效率提升9.8%;适当增大活塞顶倾角有利于扫气效率和捕获率的提高;减小活塞杆直径有利于提升扫气效率,但同时会导致捕获率下降。(本文来源于《内燃机工程》期刊2019年02期）
刘宇,汪洋,田相龙,耿鹤鸣,甄旭东[4]（2018）在《液压自由活塞发动机活塞运动规律自适应特性的研究》一文中研究指出在一台液压自由活塞发动机(HFPE)样机上进行了活塞运动规率的试验。研究表明:活塞的运动规律对于燃烧相位和累积放热量的变动具有自适应性;随着燃烧相位的提前或累积放热量的增大,活塞换向提前,最大升程和压缩比降低;这种自适应性可有效避免均质压燃过程中的爆震与后燃现象,保证缸内最高压力、最大放热速率的稳定,减少指示功的损失。(本文来源于《内燃机工程》期刊2018年01期）
田相龙[5]（2016）在《热面辅助均质压燃在液压自由活塞发动机中的实现与研究》一文中研究指出均质充量压缩自燃(HCCI)是一种高效低排放的燃烧方式,但其燃烧相位和放热速率可控性差,可控范围窄,是HCCI应用中面临的主要问题。本文尝试通过利用液压自由活塞发动机(HFPE)灵活可变的活塞运动规律,配合电热塞热面助燃技术,实现一种热面助燃HCCI燃烧过程,在继承HCCI燃烧模式稀薄、快速及高效燃烧优点的前提下,解决HCCI中燃烧相位控制和燃烧速率控制的难题,从而实现工况拓展的目的。本文首先利用电热塞的热面局部加热效应,在一台液压自由活塞发动机上,实现了热面助燃HCCI(Hot-Surface Assisted Compression Ignition,简称HACI)燃烧过程。实验发现:HACI燃烧具有两阶段放热特性--放热缓慢的第一阶段和放热急速的第二阶段。HACI与HCCI相比,最大压力升高率降低,爆震倾向较低,可以使运行工况向大负荷拓展,IMEP可以达到0.74 MPa;与SI燃烧相比,HACI可以实现稀薄、高压缩比、快速燃烧,具有较高的热功转化效率;与火花助燃HCCI相比,热面点火能量高,可以在较低的压缩比下,不借助进气加热实现HCCI燃烧过程,从而减少了爆震区域,拓展了工况范围。样机实验表明:电热塞加热功率、发动机压缩比及混合气当量比浓度的增大,都可以使HACI燃烧相位前移,燃烧持续期变短,放热速率增大,但是上述参数过大会引起指示热效率下降,甚至引发爆震。混合气浓度、电热塞加热功率和压缩比之间存在最佳匹配关系,当量比0.6条件下,最佳压缩比为14-16、最佳电热塞加热功率为30-34W,此时HACI燃烧运行于高效状态。通过一维仿真和样机实验两种手段,发现了HFPE活塞运动规律与燃烧过程之间存在独特的自适应关系:当燃烧相位提前或累计放热量增大时,压缩比能主动降低,避免爆震发生;当燃烧相位推迟,或者累计放热量降低时,压缩比能主动增大,避免后燃和熄火现象的发生。这种自适应特性,可有效地避免爆震和失火现象的发生,保证HACI模式在液压自由活塞发动机中高效稳定运行。(本文来源于《天津大学》期刊2016-12-01）
肖欢[6]（2016）在《点燃式液压自由活塞发动机燃烧过程优化的实验研究》一文中研究指出火花点燃式发动机,具有燃烧相位直接控制,燃烧过程无碳烟排放,有害排放物后处理方便的优点,但是受爆震现象的限制,圧缩比和适用缸径都难以提高。所以点燃式发动机热效率低,这是内燃机领域长期以来难以解决的问题。本文尝试利用液压自由活塞发动机独特的活塞运动规律以及灵活可控的压缩比,配合使用多火花塞点火技术,以提高发动机热功转化效率为目标,寻找点燃式液压自由活塞发动机燃烧过程优化的途径。本文在一台单活塞液压自由活塞发动机上,通过发动机缸内示功图、放热率分析等手段,研究了火花塞数目、点火相位、活塞运动规律、压缩比等结构和控制参数,对发动机指示热效率和爆震倾向的影响规律,研究结果表明:使用多火花塞点火,能缩短燃烧持续期,增大缸内的最大爆发压力,提高单次循环的指示热效率,其中四个火花塞和七个火花塞点火比单火花塞点火热效率分别提高4.2%和4.9%;但是多火花塞点火会增加爆震倾向,具体表现在极限压缩比减小,1、4、7个火花塞点火的极限压缩比分别为13、12.5、11.7。通过改变活塞的运动质量,可以实现不同的活塞运动规律。降低活塞的运动质量,可以提高活塞运动速度,减小活塞在上止点的停留时间,爆震倾向明显减少,在本研究的实验条件下,压缩比提高到16.5仍未出现爆震;但是随着活塞运动速度的提高,指示热效率有所降低;存在一个热效率最高的压缩比15.8,当压缩比超过15.8时虽然不会爆震,但是热效率降低。总结上述研究结果,得出点燃式液压自由活塞发动机的燃烧过程优化途径为:综合使用多火花塞点火、提高活塞运动速度和使用适当高的压缩比(15.8),就可以在无爆震前提下获得较高指示热效率。和原始方案相比,优化后方案压缩比提高2.8,指示热效率提高了20%。本研究成果,在SI燃烧过程爆震现象的抑制方法,高压缩比SI模式的实现途径,以及清洁高效液压自由活塞发动机的开发等方面,都具有一定的参考价值。(本文来源于《天津大学》期刊2016-12-01）
任好玲,林添良,谢海波[7]（2016）在《液压自由活塞发动机气门及喷油器与压缩比的协同控制》一文中研究指出针对两缸四冲程液压自由活塞发动机的压缩比与气门及喷油器之间的协同控制问题,采用伺服电机驱动配气机构及喷油器,建立伺服控制电机转角与活塞组件的运动轨迹之间的转换关系,利用活塞组件的运动位移对伺服电机的转角进行控制。通过试验研究压缩蓄能器压力对活塞组件的冲程长度和进气门关闭时刻的影响及进气门关闭时刻对压缩冲程的影响,并进一步探讨了气门关闭时刻和喷油点测试的可重复性。试验结果表明,通过对配气机构的关键点进行控制的方法是可行的,压缩比与气门及喷油点具有较好的协同控制性。(本文来源于《第九届全国流体传动与控制学术会议（9th FPTC-2016）论文集》期刊2016-11-17）
刘勇[8]（2016）在《液压自由活塞发动机稳定运行控制方法的研究》一文中研究指出液压自由活塞发动机的出现体现了人们对高效率,低能耗动力机械的不懈追求。它创造性的将传统二冲程内燃机和液压泵相结合,以液体作为介质,直接输出液压能,继而利用液压能来做功,推动液压马达或发电机,同时,这种结构还能够简化运动机构,大量减少能量在多级传递间的损失。随着现代技术的快速发展,液压自由活塞发动机无论从理论还是实践上都取得了长足的发展。本文在对国内外研究的基础上结合课题组的现有条件,提出对发动机控制系统硬件架构的需求。并在这些需求的基础上,对电子控制单元、传感器和执行机构做了更为深入的描述并逐步搭建与样机相匹配的硬件控制系统。对这些模块的研究目的则是致力于设计一套能够保证液压自由活塞发动机稳定运行的控制系统硬件架构,同时为下文的功能模块和控制策略的设计奠定基础。在此基础上本文进行了更为细致的探究,由于液压自由活塞发动机稳定控制所涉及的硬件方面较为广泛,本文重点对喷油功能模块进行研究。首先对喷油时刻的选择依据做出了较为详细的理论和实践阐述。在确定喷油时刻准确的前提下,还对喷油器驱动模块的重要组成部分—升压电路进行了较为深入的探讨并取得了较好的成果。同时,本文还对高压油泵的直流无刷驱动电机的控制方案做出了一些改进,以保证共轨压力和喷油压力的稳定。其次,根据发动机稳定运行的需求,阐述了针对液压自由活塞发动机的运动控制、正时控制、压缩比控制以及频率控制。鉴于下止点位置的精确控制对发动机的压缩比和工作频率都有很大的影响,所以本文通过对下止点缓冲措施和位置控制的具体描述,来研究其对样机稳定性的影响。最后,在搭建好的样机试验台架上,对试验得出的采样结果进行数据预处理工作。根据得到的试验数据,对液压自由活塞发动机在各个工况下的运行情况做了仔细的研究,验证了本文提出的稳定运行控制方法的可行性,并细致说明了这些方法对发动机稳定运行产生的影响和做出的贡献。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-06-01）
林啸[9]（2016）在《液压自由活塞发动机起动过程控制方法研究》一文中研究指出液压自由活塞发动机取消了传统发动机中的曲柄连杆机构,将活塞与液压元件直接相连,形成一种将燃烧化学能直接转化为液压能的新型动力机械。它具有结构简单、综合效率高等优点。但这些优点也加大了控制系统的设计难度,影响了液压自由活塞发动机的发展。特别是在起动过程中,发动机的控制仍然是液压自由活塞发动机研究领域的技术难点之一。本文依托现有样机,对液压自由活塞发动机起动过程的控制方法进行了深入研究。首先,本文通过研究自由活塞发动机的结构和工作原理,完成了对传感器、执行器的选型及其在样机上的布置工作。同时,利用AMESim软件建立了基于试验样机的一维仿真模型,对液压自由活塞发动机运转特性进行了分析,进而设计了液压自由活塞发动机起动过程的控制方法,包括:基于活塞位置的PPM频率控制,基于喷油量调节的下止点位置控制,基于活塞位移的失火控制,并在仿真模型中进行仿真验证。其次,本文利用英飞凌XC2785芯片制作电控单元实物,并利用Tasking开发软件将所设计的控制方法转化成程序代码,完成微控制器的软件开发。同时基于Lab View开发了上位机程序以实现对电控单元的调试和标定。最后,基于样机试验台架,开发了液压自由活塞发动机的工作监控系统。为了验证控制方法的合理性,将所制作的电控单元与发动机相连,进行了样机的起动试验。试验成功实现了发动机的着火运行,结果表明,文中所设计的控制方法合理,能够满足发动机在起动过程中的控制需求。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-06-01）
朱永生[10]（2016）在《对置式液压自由活塞发动机控制平台的开发与研究》一文中研究指出电控技术的进步对内燃机产业的发展具有极大的促进作用,现代内燃机与传统内燃机的根本区别,在于它应用计算机技术和现代控制理论,对发动机的工作过程进行优化控制。而发动机的各种优化控制实验需要功能完善、操作简便的ECU开发平台和监测标定系统作为保障。基于此,本文开发了一套改进型的嵌入式实时操作系统和多总线监测标定平台,并把该系统应用于对置式液压自由活塞发动机的应用研究中。在操作系统方面,首先实现了完全符合OSEK/VDX规范的嵌入式实时操作系统CORTEX-OSEK-ST,在此基础上,针对对置式液压自由活塞发动机实际控制的需要,设计了操作系统的扩展部分CORTEX-OSEK-EX。在操作系统的扩展部分,增加了内存管理和时间管理机制,并对任务管理机制、事件机制、资源管理机制、消息机制进行了改进。最后,在NXP LPC4337微控制器上实现了该操作系统的移植,并对操作系统的实时性进行了测试。在CPU运行频率为204MHz的情况下,任务切换时间为6.327μs,中断响应时间为0.38μs。设计了一种新型的监测标定平台。该平台基于XCP协议,可分别使用CAN总线、USB总线、以太网总线和WIFI网络实现ECU与监测标定软件间的通讯。详细描述了XCP协议层同步数据传输、块传输模式、FLASH在线编程以及各总线传输层等关键技术的设计实现方法。介绍了Android平台监测标定软件CorDesk的界面设计、通讯模块设计、监测功能模块设计、标定功能模块设计和文件管理模块的实现机制和原理。研究了对置式液压自由活塞发动机上止点和活塞同步的控制方法。采用灰色模型修正的能量平衡方程前馈预测加PID反馈的方法,通过逐级预测逐级修正的手段,对上止点进行控制,结果表明,该方法相比于简单的能量平衡方程预测和PID反馈控制,上止点调节具有更小的峰值偏差和更快的响应速度。研究了两侧活塞摩擦力和下止点存在差异时活塞的运动过程和同步性能,结果表明,单侧活塞的运动会通过共同燃烧室内的气体影响另一侧的活塞运动,采用异步起动机制和高压阀实时现场调整的控制方法可达到满意的同步性能。最后,在开发的ECU平台上实现了该控制策略,并组建了硬件在环测试系统,通过该系统验证了控制策略的可行性以及ECU平台的稳定性。(本文来源于《天津大学》期刊2016-05-01）
液压自由活塞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：
在快速压缩-膨胀机上进行试验,模拟液压自由活塞发动机(hydraulic free piston engine,HFPE)在不同缸内初始压力下的单次燃烧做功过程,并利用OpenFOAM和CONVERGE叁维计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真平台进行增压仿真研究。结果表明:液压自由活塞发动机随着缸内初始压力的增大,相同压缩比下发动机循环周期缩短,活塞在上止点附近停留时间缩短,爆震极限压缩比增大,抗爆能力增强。适当提高缸内初始压力有利于提高指示效率,当缸内初始压力提高至0.15MPa时,发动机指示效率由0.30提高至0.31,但当初始压力达到0.20MPa后,指示效率又降至0.30。针对缸内初始压力进一步增大后出现的效率降低问题,在仿真研究中发现采用多火花塞点火方案,即使在初始压力0.80MPa的条件下也能得到较高的指示效率而不发生爆震。
（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。
液压自由活塞发动机论文参考文献
[1].姚娟.液压自由活塞发动机的发展历程及研究现状[J].内燃机与配件.2019
[2].付长来,汪洋,耿鹤鸣,李智勇,徐帅.点燃式液压自由活塞发动机高增压燃烧过程的试验与仿真研究[J].内燃机工程.2019
[3].胡耀辉,汪洋,耿鹤鸣,李智勇,李常铭.二冲程液压自由活塞发动机换气过程影响因素的仿真研究[J].内燃机工程.2019
[4].刘宇,汪洋,田相龙,耿鹤鸣,甄旭东.液压自由活塞发动机活塞运动规律自适应特性的研究[J].内燃机工程.2018
[5].田相龙.热面辅助均质压燃在液压自由活塞发动机中的实现与研究[D].天津大学.2016
[6].肖欢.点燃式液压自由活塞发动机燃烧过程优化的实验研究[D].天津大学.2016
[7].任好玲,林添良,谢海波.液压自由活塞发动机气门及喷油器与压缩比的协同控制[C].第九届全国流体传动与控制学术会议（9thFPTC-2016）论文集.2016
[8].刘勇.液压自由活塞发动机稳定运行控制方法的研究[D].吉林大学.2016
[9].林啸.液压自由活塞发动机起动过程控制方法研究[D].吉林大学.2016
[10].朱永生.对置式液压自由活塞发动机控制平台的开发与研究[D].天津大学.2016
论文知识图
