氨柴发动机磨损性能评价方法、装置、设备及存储介质与流程-尊龙凯时官方app下载

文档序号:37194815发布日期:2024-03-01 13:08阅读:30来源:国知局
氨柴发动机磨损性能评价方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及发动机摩擦检测,尤其涉及一种氨柴发动机磨损性能评价方法、装置、设备及存储介质。


背景技术:

1、商用车是国家经济支柱产业,亦是碳排放大户;在中重型商用车的降碳方案中,动力电池成本高、续航短、整车自重大、充电“老大难”的问题突出,氢燃料电池的成本、耐久性以及燃料储运短板也严重制约其大规模应用;氨是零碳燃料,在存储、运输、制造方面拥有显著优势,是未来中重型商用车领域绿色燃料的理想选择之一。

2、目前氨柴发动机是在柴油机的平台进行开发,但是氨燃料燃烧含有与柴油燃烧其燃烧产物有很大区别,使得其摩擦磨损特性有很大的区别;氨燃烧的产物是氨燃烧是指燃烧氨时产生的物质,它产生的物质有二氧化碳、氧化氮、水和水蒸汽;氨燃烧反应一般按完全燃烧而分为两类:局部完全燃烧和完全燃烧;氨的局部完全燃烧,是由于部分氧余留未参与燃烧,只生成少量氮氧化物;而完全燃烧会使氨和氧都被完全燃烧,从而产生大量的氮氧化物;相对于柴油燃烧产物来说,氨柴发动机的燃烧产物中有更多的氮氧化物,且氨本身具有一定的腐蚀性,导致氨柴发动机的腐蚀磨损更加严重。

3、因此需要针对氨柴发动机开发专门的低摩擦开发平台,而考核腐蚀磨损的影响,以及如何对氨柴发动机磨损性能进行合理和准确的评价成为亟待解决的问题。


技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种氨柴发动机磨损性能评价方法、装置、设备及存储介质,旨在解决现有技术中无法对氨柴发动机磨损性能进行合理和准确的评价的技术问题。

2、第一方面,本发明提供一种氨柴发动机磨损性能评价方法,所述氨柴发动机磨损性能评价方法包括以下步骤:

3、通过模糊pid调节氨柴发动机燃烧的空气流量,获得空气流量的目标值;

4、根据所述目标值和关联曲线评价不同燃烧组分下所述氨柴发动机的磨损性能,所述关联曲线为发动机磨损量、润滑油粘度和倒拖扭矩的关联曲线。

5、可选地,所述对氨柴发动机的磨损量、润滑油性能和倒拖功耗进行测量,获得发动机磨损量、润滑油粘度和倒拖扭矩的关联曲线,包括:

6、对氨柴发动机的磨损量进行测量,获得发动机磨损量和时间对应的第一映射关系;

7、对所述氨柴发动机的润滑油性能进行测量,获得润滑油粘度和时间对应的第二映射关系;

8、对所述氨柴发动机的倒拖功耗进行测量,获得所述氨柴发动机的润滑油温度与冷却液温度下和所述氨柴发动机的倒拖扭矩对应的第三映射关系;

9、根据所述第一映射关系、所述第二映射关系和所述第三映射关系获得发动机磨损量、润滑油粘度和倒拖扭矩的关联曲线。

10、可选地,所述对氨柴发动机的磨损量进行测量,获得发动机磨损量和时间对应的第一映射关系,包括:

11、在所述氨柴发动机的轴瓦和活塞环上进行激光达标,获得台阶面;

12、通过激光共聚显微镜获得所述台阶面的台阶面高度,根据预设测量周期测量所述台阶面高度,将所述台阶面高度作为氨柴发动机的磨损量;

13、根据随时间变化的磨损量数据确定发动机磨损量和时间对应的第一映射关系。

14、可选地,所述根据所述第一映射关系、所述第二映射关系和所述第三映射关系获得发动机磨损量、润滑油粘度和倒拖扭矩的关联曲线,包括:

15、根据所述第一映射关系和所述第二映射关系确定所述润滑油粘度和磨损速率对应的第四映射关系;

16、根据所述第三映射关系和所述第四映射关系获取发动机磨损量、润滑油粘度和倒拖扭矩之间对应关系的关联曲线。

17、可选地,所述通过模糊pid调节氨柴发动机燃烧的空气流量,获得空气流量的目标值,包括:

18、通过模糊比例、积分和微分pid调节所述氨柴发动机燃烧的空气流量,通过下式获得空气流量的目标值:

19、δu(k)=k′p[e(k)-e(k-1)] k′ie(k) kd′d[e(k)-2e(k-1) e(k-2)]

20、

21、其中,δu(k)为控制信号输出增量,k为计数次数,k′p为模糊比例系数,k′i为模糊积分系数,k′d为模糊微分系数,e(k)为当前值与目标值的差值,e(k-1)为上次值与目标值的差值,e(k-2)为目标值的差值和上上次值与目标值的差值,kp为比例系数,δkp为比例隶属度,ki为积分系数,δki为积分隶属度,kd为微分系数,δkd为微分隶属度。

22、可选地,所述根据所述目标值和关联曲线评价不同燃烧组分下所述氨柴发动机的磨损性能,所述关联曲线为发动机磨损量、润滑油粘度和倒拖扭矩的关联曲线,包括:

23、根据所述目标值确定所述氨柴发动机的空气输入量,通过所述空气输入流量确定所述氨柴发动机中混合器的气体温度;

24、根据所述气体温度确定和关联曲线确定当前累计磨损量,根据所述当前累计磨损量确定不同燃烧组分下所述氨柴发动机的磨损性能,所述关联曲线为发动机磨损量、润滑油粘度和倒拖扭矩的关联曲线。

25、可选地,所述根据所述气体温度确定和关联曲线确定当前累计磨损量,根据所述当前累计磨损量确定不同燃烧组分下所述氨柴发动机的磨损性能,所述关联曲线为发动机磨损量、润滑油粘度和倒拖扭矩的关联曲线,包括:

26、根据预设温度比例映射关系获取与所述气体温度匹配的燃烧组分比例,根据所述燃烧组分比例从所述关联曲线中找到匹配的目标曲线,所述关联曲线为发动机磨损量、润滑油粘度和倒拖扭矩的关联曲线;

27、根据所述目标曲线确定当前时刻的当前累计磨损量,根据所述当前累计磨损量确定当前燃烧组分下所述氨柴发动机的磨损性能;

28、通过调整所述目标值,重新获得累计磨损量,根据重新获得的累计磨损量确定不同燃烧组分下所述氨柴发动机的磨损性能。

29、第二方面,为实现上述目的,本发明还提出一种氨柴发动机磨损性能评价装置,所述氨柴发动机磨损性能评价装置包括:

30、测量模块,用于对氨柴发动机的磨损量、润滑油性能和倒拖功耗进行测量,获得发动机磨损量、润滑油粘度和倒拖扭矩的关联曲线;

31、调节模块,用于通过模糊pid调节氨柴发动机燃烧的空气流量,获得空气流量的目标值;

32、评价模块,用于根据所述目标值和关联曲线评价不同燃烧组分下所述氨柴发动机的磨损性能,所述关联曲线为发动机磨损量、润滑油粘度和倒拖扭矩的关联曲线。

33、第三方面,为实现上述目的,本发明还提出一种氨柴发动机磨损性能评价设备,所述氨柴发动机磨损性能评价设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的氨柴发动机磨损性能评价程序,所述氨柴发动机磨损性能评价程序配置为实现如上文所述的氨柴发动机磨损性能评价方法的步骤。

34、第四方面,为实现上述目的,本发明还提出一种存储介质,所述存储介质上存储有氨柴发动机磨损性能评价程序,所述氨柴发动机磨损性能评价程序被处理器执行时实现如上文所述的氨柴发动机磨损性能评价方法的步骤。

35、本发明提出的氨柴发动机磨损性能评价方法,通过模糊pid调节氨柴发动机燃烧的空气流量,获得空气流量的目标值;根据所述目标值和关联曲线评价不同燃烧组分下所述氨柴发动机的磨损性能,所述关联曲线为发动机磨损量、润滑油粘度和倒拖扭矩的关联曲线;能够对氨柴发动机磨损性能进行合理和准确的评价,针对腐蚀对磨损的影响和润滑油对摩损的影响,通过对氨柴发动机的磨损量、润滑油性能和倒拖功耗进行测量,考虑到了磨损的延续性,提升了氨柴发动机磨损性能评价的准确性,保证发动机运行的稳定性,提高了氨柴发动机磨损性能评价的速度和效率。

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