柴油机全负荷工况最佳供油提前角的模糊选择方法

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供油提前角，（４）ｃＡ
圈１ 供油提前角与功率、油耗的关系 Ｆｉｇ．１ Ｐｏｗｅｒ。Ｆｕｅｌ Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ Ｖｓ．Ｆｕｅｌ Ｓｕｐｐｌｙ Ａｄｖａｎｃｅ Ａｎｇｌｅ
毛 一
Ｘ
ｉ 搭 嚣
圈２供油提前角与排放物的关系 Ｆｉｇ．２ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ａｎｄ Ｆｕｅｌ Ｓｕｐｐｌｙ Ａｄｖａｎｃｅ Ａｎｇｂ ３．１确定评价因素
（上接第４５页）
围１０缸内Ｓｏｏｔ分布截面圈（２５。ＣＡ ＡＴＤＣ） Ｆｉｇ．１０ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｏｏｔ ｉｎ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ（２５。ＣＡ ＡＴＤＣ）
２）采用４ Ｘ０．３２ ｍｍ的喷嘴，燃油碰壁现象严重，炭烟牛成较
［Ｊ］．工程热物理学报，２００７，２ｓ（４）：６５８～６５９．
多，而采用６ ｘ０．２２ ｉｎ／ｎ的喷嘴虽然可以获得较低的Ｓｏｏｔ排放，但由
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｕｅｌ ｓｕｐｐｌｙ ａｄｖａｎｃｅ ａｎｇｌｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ４５９Ｑ３ ｄｉｅｓｅｌ ｅｎｇｉｎｅ ｗｈｉｃｈ
ｗｏｒｋｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｆｕｌｌ·ｌｏａｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｅｓ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｕｅｌ ｓｕｐｐｌｙ ａｄｖａｎｃｅ ａｎｇｌｅｓ ｏｎ
（编辑刘红云）
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作者简介：李量（１９７５一），男，江苏徐州人，实验师，在读硕士，主要研究方向为
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ａｄｖａｎｃｅ ａｎｇｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃｓ，ｅｃｏｎｏｍｙ ａｎｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｉｎ ｄｉｅｓｅｌ ｅｎｇｉｎｅ ｆｉｅｌｄｓ．Ｂｙ ｔｈｅ ｗａｙ ｏｆ ｆｕｚｚｙ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｉｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｆｕｅｌ ｓｕｐｐｌｙ ａｄｖａｎｃｅ ａｎｇｌｅ ｏｆ ｄｉｅｓｅｌ ｅｎｇｉｎｅ ｗｉｔｈ ｆｕｌｌ－ｌｏａｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｓ １４０ＣＡ．
评价指标 功率 ＮＯ，ＨＣ
ＣＯ 烟度 油耗 小记 权重
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参考文献： ［１］胡强，彭美春，黄华，等．喷油压力与供油提前角对乙醇柴油发动机的性
能影响［Ｊ］．拖拉机与农用运输车，２００７，３４（４）：９一１２． 【２］ 刘晓辉．Ｅｏ—ＦＡＯ含水己醇汽油混合燃料在汽油发动机巾的试验研究
………槲…。 于燃烧过程温度较高，ＮＯ。的排放量较多，故采用５ ｘ０．２７ ｍｉｌｌ喷嘴，
［４］ＹＡＫＨＯＴ Ｖ·ＯＲＳＺＡＧ Ｓ Ａ·Ｒｅｎｏｒｍａｌｉｚａｔｉｏｎ Ｃｒｏｕｐ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆＴｕｒｂｕｌｅｎｃｅ
ｂ１＝翟＝慧：：＝兰＝Ｚ＝ Ｉ：Ｂ”ｉｃ Ｔｈ”ｒｙ［Ｊ］·Ｓｃｉｅｍｍｃ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｎｇ．ｎ９ｓ６（１）：１－５１．
ｄｙｎａｍｉｃｓ，ｅｃｏｎｏｍｙ ａｎｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｄｉｅｓｅｌ ｅｎｇｉｎｅ ｗｈｅｎ ｉｔ ｒｕｎｓ，ｂａｓｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｄａｔａ ｆｒｏｍ
ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ｆｕｚｚｙ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ ｔｈｅｏｒｙ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ａｎｄ ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｆｕｅｌ ｓｕｐｐｌｙ
关键词：模糊评价；柴油机；动力性；经济性；排放性；供油提前角
中图分类号：ＴＫ４２１
文献标识码：Ａ
文章编号：１００６一ｏ００６（２０ｌｏ）０２一００４６—０２
Ｆｕｚｚｙ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｅｓｔ Ｆｕｅｌ Ｓｕｐｐｌｙ Ａｄｖａｎｃｅ Ａｎｇｌｅ ｏｆ Ｄｉｅｓｅｌ Ｅｎｇｉｎｅ ａｔ Ｆｕｌｌ－ｌｏａｄ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ
比较，当一种指标对发动机性能比另一种指标蓖要的给３分，同样重
要的给２分，不太蘑要的给１分。不重要的给０分。各项评价指标的
权重计算表如表２所示。
表２全负荷工况各项评价指标的权重计算表
Ｔａｂ．２ Ｈｅａｖｙｗｅｉｇｈｔ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘｅｓ ａｔ Ｆｕｌｌ Ｌｏａｄ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ
３所示。
表３柴油机全负荷工况模糊选择结果
Ｉ堂：！Ｅ！兰型曼！！堕璺塑！！！！旦！！塑！墨型！！型型１２型塑！壁堂！
黼聂
功率
ＮＯ。ＨＣ
ＣＯ
编 烟度油耗宰
计算结果表明１４。ＣＡ是４９５Ｑ３柴油机全负荷工况的最佳供油 提前角。
４结论
１）建立了不同供油提前角与功率、油耗率、ＮＯ，，ＨＣ，ＣＯ和烟度
的隶属函数及模糊关系； ２）通过柴油机台架试验获得了不同供油提前角对柴油机拿负荷
［６］张晓宇，苏万华，裴毅强．Ｂｕｍｐ环强化柴油混合过程的数值模拟研究
［Ｊ］，内燃机学报＇２００５，２３（１）：２～吼
（编辑刘红云）
作者简介：陆赶群（１９８６一），女，江苏靖江人，硕上；王譬（１９６８一）。男，江苏镇 江人，教授，博导；陈博（１９８２一），女，河南平顶山人，硕士。
·４７·
柴油机全负荷工况最佳供油提前角的模糊选择方法
本文主要采用表征发动机动力特性的功率、排放特性的ＮＯ，， ＨＣ，ＣＯ．烟度和表征燃油经济性的燃油消耗率为评价指标。 ３．２指标正规量化
发动机各评价指标一般可分为两类：正指标型（越大越好）、负
收稿ｎ期：２００９－０４—２０
万－４方６－数据
李勇等：柴油机全负荷工况最佳供油提前角的模糊选择方法
指标型（越小越好）。本文根据发动机性能指标的特点，确定其对应 的模型。
拖拉机与农用运输车 TRACTOR & FARM TRANSPORTER 2010，37(2) 0次
参考文献(5条) 1.胡强.彭美春.黄华 喷油压力与供油提前角对乙醇柴油发动机的性能影响 2007(4) 2.刘晓辉 E0-FA0含水乙醇汽油混合燃料在汽油发动机中的试验研究 2008(2) 3.刘晓辉.王振伟.孙长义 柴油发动机掺烧生物柴油的经济性研究 2008(4) 4.金华玉 供油提前角对车用柴油机影响的试验及模拟研究 2005 5.扬纶标 模糊数学原理及应用 2005
Ｌ／Ｙｏｎ９１，ＢＡＯ Ｊｕｎ２，ＬＩＵ Ｘｉａｏ—ｈｕｉ２ （１．Ｘｕｚｈｏｕ Ｈ！ｇｈｅｒ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｕｚｈｏｕ ２２１００６，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｆｉｅｇｅ，Ｗｅｉｆａｎｇ ２６１２０６，Ｃｈｉｎａ）
作者： 作者单位：
刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
李勇， 包君， 刘晓辉， LI Yong， BAO Jun， LIU Xiao-hui 李勇,LI Yong(徐州生物工程高等职业学校,江苏,徐州,221006)， 包君,刘晓辉,BAO Jun,LIU Xiao-hui(山东交通职业学院,山东,潍坊,261206)
第３７卷第２期
拖拉机与农用运输车
２０１０年４月Ｔｒａｃｔｏｒ＆Ｆａｒｍ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ
Ｖ０１．３７ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．。２０ １ ０
柴油机全负荷工况最佳供油提前角的模糊选择方法
李 勇１，包 君２，刘晓辉２
（１．徐州生物工程高等职业学校，江苏徐州２２１００６；２．山东交通职业学院，山东潍坊２６１２０６）
工况时的动力性。经济性和排放性影响的试验数据，结合模糊选择最 终确定试验柴油机全负荷工况最佳供油提前角为１４。ＣＡ。
３．３确定评价指标的权重
确定评价指标权重是模颧选择的重要一环，它盲接影响着模糊
选择的结果。本Байду номын сангаас采用打分法确定评价指标权重，并将其分为１，２，
３．三级。以两种不同的评价指标相对发动机性能的重要性而言进行
参考文献： ［１］贾锡印，李晓波．柴油机燃油喷射及调节［Ｍ］．哈尔滨：哈尔滨工程大学
出版社，２００１：１０４—１２０． ［２］周剑．ＺＨｌｌ０５Ｗ型柴油机缸内工作过程三维数值模拟［Ｄ］．长沙：湖南
大学，２００５． ［３］ 吕继组，白敏丽，周龙．６１１０柴油机喷雾过程的多维瞬态数值模拟研究
万方数据
Ｆｌｕｉｄ，１９９２（７）：１ ５１０—１ ５２０．
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1.期刊论文 魏名山.马朝臣.Wei Mingshan.Ma Chaochen 柴油机排气微粒后处理装置的模糊评价 -内燃机学报
试验用发动机为４９５Ｑ３直喷式自然吸气柴油机，最大转矩／转速 为１９７ Ｎ·ｍ／ｌ ９６０ ｒ／ｒａｉｎ，标定功率／转速为５１．５ ｋＷ／２ ８００ ｒ／ｍｉｎ， 排鼍为３．２６ Ｌ，压缩比为１９：１。主要试验仪器有：ＣＷ２６０型测功器、 ＤＦ２４１０型油耗仪，烟度测量采用ＡＶＬ４３９消光式烟度计，ＮＯ，，ＨＣ和 ＣＯ采用ＰｉｅｒｂｕｒｇＡＭＡ４０００分析仪。按照国家标准ＪＢ／Ｔ ９７７３．１— １９９９（柴油机台架试验考核方法》，采取对比试验方法。 ２台架试验数据
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｆｕｚｚｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ；Ｄｉｅｓｅｌ ｅｎｇｉｎｅ；Ｄｙｎａｍｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；Ｆｕｅｌ ｅｃｏｎｏｍｙ；Ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｂｅｈａｖｉｏｒ；Ｆｕｅｌ
ｓｕｐｐｌｙ ａｄｖａｎｃｅ ａｎｇｌｅ
供油提前角是柴油机的霞要参数之一，能否按照柴油机的工况 变化合理地选择供油提前角，会直接影响柴油机的燃烧过程，最终关 系到柴油机动力性、经济性和排放性的变化ＬＩ ｏＪ。本文以一台直喷 式直列４缸柴油发动机为基础，进行不同供油提前角对柴油发动机 动力性、经济性和排放性影响的试验研究；尔后通过模糊选择，得到 了不同供油提前角对发动机综合性能影响的综合排序，实现了柴油 机全负荷工况最佳供油提前角的模糊优化选择。 １试验系统及方法
摘要：针对４９５Ｑ３柴油机全负荷工况下不同供油提前角时的性能进行了试验，分析了不同供油提前角对柴油机全负荷工况动
力性、经济性和排放性的影响。根据柴油机的工作特点，基于试验数据，运用模糊教学理论，建立了供油提前角与柴油机动力性、经
济性、排放性之问的模糊关系及隶属函教，通过模糊选择，优化出柴油机全负荷工况的最仕供油提前角为１４。ＣＡ。
１）正指标类模糊量化模型
正指标类评价指标就是发动机的性能会随它的增大而升高的指 标。正指标的量化模型是：
’＝ｚ／薯血旺
式中，髫代表发动机某项性能指标实际值；ｚ一代表该项指标的最大 值；ｙ代表该项指标的指数值。
２）负指标类模糊量化模型
负指标类评价指标是发动机性能会随它的增大而降低的指标。
负指标的量化模型是：
ｙ＝１一ｘ／ｘ。。
根据上述思路，将采集的试验数据归一量化后得到评价指标数
据，如表ｌ所示。 表１ 试验获得的评价指标数据
Ｔａｂ．１ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ Ｄａｔａ Ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｒｏｍ Ｔｅｓｔｓ
３．４确定评价结果
根据评价指标数据和权重向量，求出各项指标的评价值，再求出
全负荷工况每个供油提前角对应的发动机性能的综合评价值，如表
［Ｊ］．燕山大学学报：自然科学版，２００８（２）：ｔ７６—１７９． ［３］刘晓辉，手振伟。孙长义．柴油发动机掺烧生物柴油的经济性研究［Ｊ］．
山东交通学院学报，２００８（４）：５～８． 【４］ 金华玉．供油提前角对车用柴油机影响的试验及模拟研究［Ｄ］．长春：吉
林大学。２００５． ［５］扬纶标．模糊数学原理及应用［Ｍ］．广州：华南理工大学出版社，２００５．
试验发动机全负荷工况不同供油提前角时动力性、经济性和排 放性的数据如图１、图２所示。 ３最佳供油提前角的模糊选择
柴油机改变供油提前角后，动力性、经济性、排放性均发生改变。 而且这种改变不具有一致性。本文应用模糊综合评价原理，针对不 同供油提前角的燃烧试验，对发动机的动力性、经济性和排放特性进 行综合评价。以确定出全负荷工况的最佳供油提前角。