掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

使用恒定容积燃烧室预测发动机辛烷值

文献发布时间:2024-04-29 00:47:01


使用恒定容积燃烧室预测发动机辛烷值

相关申请的交叉引用

本申请是2022年10月18日提交的美国临时专利申请第63/380,004号的非临时申请并要求其优先权,该申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

诸如石油和生物质等碳氢化合物产品被用作内燃机的燃料源。不同类型的碳氢化合物燃料具有表现出不同燃烧特性的不同成分。因此,不同成分可能会影响碳氢化合物燃料的性能。可以对碳氢化合物燃料样品进行燃烧测试以确定样品的各种特性。进行燃烧测试并对燃烧测试的结果进行表征可能会带来各种挑战。

附图说明

图1示出了根据本文所述实施例的恒定容积燃烧室系统;

图2示出了根据本文所述实施例的恒定容积积燃烧室系统的控制器单元或其他部件的示例性部件;

图3示出了根据本文所述实施例的控制器单元的示例性功能部件;

图4示出了根据本文所述实施例的燃烧测试数据库的示例性部件;

图5是根据本文所述实施例的用于确定发动机辛烷值函数的过程的流程图;

图6是根据本文所述实施例的用于基于发动机辛烷值函数确定发动机辛烷值的过程的流程图;

图7示出了根据本文所述实施例的压力对时间数据的示例性绘图;

图8示出了根据本文所述实施例的压力对时间数据的一阶导数的示例绘图;以及

图9示出了根据本文所述实施例的压力对时间数据的三阶导数的示例绘图。

具体实施方式

以下详细说明参考附图。不同附图中的相同附图标记表示相同或相似元件。

发动机辛烷值(MON)是火花点火发动机燃料的抗爆性的数值评级。抗爆性是指燃料在进行压缩时不会以不受控制方式自点火和燃烧的能力。可以通过在受控条件下在测试发动机中运行燃料并将结果与异辛烷和正庚烷的参考混合物(称为主要参考燃料(PRF)混合)的结果进行比较来确定燃料的MON。与研究辛烷值(RON)(抗爆性的另一种测量)相比,MON在更高发动机转速(例如,900转/分(rpm)相对于RON的600转/分等)、更高温度(例如,利用预热燃料混合物等)下和/或通过使用可变点火正时来测量。燃烧测试可在标准化单缸合作燃料研究(CFR)发动机中进行。使用这种发动机进行燃烧测试有许多缺点,例如每次测试需要大体积燃料、训练有素操作员以及对于发动机本身的大空间。此外,使用CFR发动机的测试方法的高度复杂性表现出对测量的受限可重复性和再现性,从而导致在配制标准燃料时花费巨大。

代替使用单缸CFR发动机,可以使用恒定容积燃烧室进行燃烧测试。恒定容积燃烧室可使用压力和温度来产生自点燃事件以测量MON。恒定容积燃烧室可用于获取压力对时间数据并且该压力对时间数据可用于估计样品的MON。

本文所述实施例涉及使用恒定容积燃烧室以及发动机辛烷值函数基于至少一个压力参数来确定燃料样品的MON。例如,用于恒定容积燃烧室的控制器单元可以构造为获取样品的MON、在第一组条件下在恒定容积燃烧室中对样品执行燃烧测试、记录样品的压力对时间数据、以及基于压力对时间数据对于样品计算一个或多个压力参数的第一组值。

可以通过在第二组条件下在恒定容积燃烧室中对样品进行燃烧测试、记录样品的压力对时间数据、并基于压力对时间数据对于样品计算一个或多个压力参数的第二组值来进一步重复该过程。然后,基于所获得MON以及所计算的第一组和第二组压力参数值,使用第一组和第二组值生成对于恒定容积燃烧室的MON函数。该过程可针对一组具有不同MON的不同样品进行重复以针对燃烧室生成精确MON函数。

例如,第一组条件可包括18巴的燃烧室压力和700℃的燃烧室温度,并且第二组条件可包括20巴的燃烧室压力和700℃的燃烧室温度。在其他实施例中,可以使用不同组条件。

MON函数可用于确定先前未确定MON的样品的MON。例如,控制器单元可以使用第一组条件在恒定容积燃烧室中对样品进行第一燃烧测试并基于第一燃烧测试计算第一组压力参数值。然后,控制器单元可以使用第二组条件在恒定容积燃烧室中对样品进行第二燃烧测试并基于第二燃烧测试计算第二组压力参数值。然后,控制器单元可以使用MON函数以及作为MON函数的输入的第一和第二组压力参数值来确定样品的MON。

压力参数可包括最小压力参数;最大压力参数;最大压力上升率,其对应于压力的最大一阶导数;最大低温压力上升率,其对应于在低温热释放(LTHR)期间压力的最大一阶导数;最大压力上升率点火延迟,其对应于压力的一阶导数达到最大水平的时间并表示最大热释放率点;低温点火延迟,其对应于压力的一阶导数在LTHR期间达到特定阈值的时间,表示LTHR开始;高温点火延迟,其对应于压力的三阶导数在出现压力的最大一阶导数之前达到最大水平的时间,表示高温热释放(HTHR)开始;和/或可从压力对时间数据得出的其他类型参数。本文所述的实施例可为高酒精含量燃料提供更好的MON预测并且可能比使用不同腔室温度测量辛烷值灵敏度的其他方法更快。

图1示出了根据本文所述实施例的恒定容积燃烧室系统100。如图1所示,恒定容积燃烧室系统100可包括恒定容积燃烧室110、样品喷射器130、样品容器132、泵133、样品导管134、气体混合器140、气体筒142、气体导管144、冷却系统160、冷却系统导管162、加热控制器170、控制器单元180和电源190。

恒定容积燃烧室110可包括燃烧室内部112、内壁114、外壁116、加热元件118、排气口120、样品喷射器喷嘴136、喷射器冷却套138、气体导管喷嘴146、温度传感器172、压力传感器182和压力传感器冷却套184。

内壁114可以包绕腔室内部112并且外壁116可以保护并隔绝内壁114和腔室内部112免受外部环境。内壁114和外壁116可以包绕加热元件118。加热元件118可包括电阻式加热元件和/或其他类型的加热元件以使加热控制器170能够将腔室内部112的温度提高到特定温度。排气口120可使气体在燃烧测试完成后从腔室内部112移除。

样品喷射器喷嘴136可以将样品导管134连接到腔室内部112并将样品喷射到腔室内部112以进行燃烧测试。喷射器冷却套138可将样品喷射器喷嘴136与内壁114热隔离以确保喷射至腔室内部112的样品不会过早升温并保护样品喷射器130和样品喷射器喷嘴136免受高温。气体导管喷嘴146可将气体导管144连接到腔室内部112并将气体混合物喷射至腔室内部112中以进行燃烧测试。

气体混合器140可以包括氧传感器150。氧传感器150可以测量气体导管144中出离气体混合器140的气体混合物的氧含量。气体混合器140可基于从氧传感器150接收的信息并基于从控制器单元180接收的气体混合物规格调整气体混合物的含量。温度传感器172可以包括热电偶、电阻温度传感器、热敏电阻温度传感器、半导体温度传感器和/或其他类型温度传感器。温度传感器172可以测量腔室内部112的温度并将所测温度提供至控制器单元180和/或加热控制器170。

压力传感器182可以在燃烧测试期间测量腔室内部112的压力。压力传感器182可包括压差传感器,例如,带有压阻、压电和/或电容应变计的隔膜。在其他实施例中,压力传感器182可包括另一类型压力传感器,例如绝对压力传感器。压力传感器冷却套184可将压力传感器182与内壁114热隔离以确保压力传感器182的测量不受内壁114的升高温度的影响。

样品喷射器130可以包括压力喷射系统以用于通过样品导管134和样品喷射器喷嘴136将燃料样品从样品容器132喷射到腔室内部112。泵133可以对来自样品容器132的样品进行加压并将样品泵送至样品喷射器130。气体混合器140可以基于从控制器单元180接收的指令和/或基于从氧传感器150接收的信息混合来自气体筒142的气体以生成特定气体混合物,例如具有特定氧百分比的气体混合物,并通过气体导管144和气体导管喷嘴146将所生成的气体混合物提供至腔室内部中。例如,气体混合器140可以被构造为将氮气与空气或氧气中的至少一者混合以使用从氧传感器接收的反馈信息生成具有特定氧气含量百分比的气体混合物。此外,气体混合器140可以包括泵,其被构造为通过将气体混合物泵入燃烧室110中而将腔室内部112内的压力提升到用于燃烧测试的特定压力值。气体筒142可以包括氧气(O

冷却系统160可以通过冷却系统导管162泵送水和/或冷却流体。冷却系统导管162可以引导水和/或冷却流体在燃烧测试期间冷却样品喷射器喷嘴136和/或压力传感器182。在一些实施例中,压力传感器182可包括集成冷却导管,其可联接至冷却系统导管162以在燃烧测试期间冷却压力传感器182。

加热控制器170可以联接到加热元件118以向加热元件118供电以在燃烧测试期间将腔室内部112的温度升高到特定温度。加热控制器170可以接收来自温度传感器172的信息以调节加热元件118以保持腔室内部112的特定温度。

控制器单元180可以包括处理器、微控制器和/或计算机装置,其控制恒定容积燃烧室系统100的操作、在燃烧测试期间收集测量、执行对测量的分析、确定对于一组燃烧测试条件的发动机辛烷值函数和/或基于燃烧测试确定燃料样品的发动机辛烷值。下文将参考图2和图3描述控制器单元180的示例部件。电源190可向控制器单元180和样品喷射器130、气体混合器140、氧传感器150、冷却系统160、加热控制器170和/或压力传感器182供电(图1中未显示连接)。

虽然图1显示了恒定容积燃烧室系统100的示例性部件,但在其他实施例中,恒定容积燃烧室系统100可包括比图1所示更少部件、不同部件、不同设置部件或额外部件。此外或可替代地,恒定容积燃烧室系统100的一个或多个部件可以执行描述为由恒定容积燃烧室系统100的一个或多个其他部件执行的功能。

图2是示出根据本文所述实施例的装置200的示例部件的示意图。样品喷射器130、气体混合器140、冷却系统160、加热控制器170和/或控制器单元180可各自包括一个或多个装置200。如图2所示,装置200可包括总线210、处理器220、存储器230、输入装置240、输出装置250和通信接口260。

总线210可包括允许装置200的部件之间通信的路径。处理器220可以包括解释和执行指令的任何类型单核处理器、多核处理器、微处理器、基于锁存器的处理器和/或处理逻辑(或处理器、微处理器和/或处理逻辑族)。在其它实施例中,处理器220可包括专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和/或其它类型集成电路或处理逻辑。

存储器230可包括可存储信息和/或指令供处理器220执行的任何类型动态存储装置和/或可存储信息供处理器220使用的任何类型非易失性存储装置。例如,存储器230可包括随机存取存储器(RAM)或另一类型动态存储装置、只读存储器(ROM)装置或另一类型静态存储装置、内容可寻址存储器(CAM)、磁性和/或光学记录存储器装置及其相应驱动器(如硬盘驱动器、光驱等)和/或可移动形式存储器(如闪存存储器)。

输入装置240可允许操作员向装置200输入信息。例如,输入装置240可包括键盘、鼠标、笔、麦克风、遥控器、音频捕获装置、图像和/或视频捕获装置、触摸屏显示器和/或其他类型输入装置。在某些实施例中,装置200可以远程管理且不包括输入装置240。换言之,装置200可以是"无头"的且可以例如不包括键盘。

输出装置250可以向装置200的操作员输出信息。输出装置250可以包括显示器、打印机、扬声器和/或其他类型输出装置。例如,装置200可以包括显示器,其可以包括液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器等,以用于向操作员显示内容。在某些实施例中,装置200可以远程管理并且可以不包括输出装置250。换言之,装置200可以是"无头"的且可以例如不包括显示器。

通信接口260可包括收发器,其使装置200能够通过无线通信(例如射频、红外和/或可视光等)、有线通信(例如导电线、双绞线、同轴电缆、传输线、光纤线缆和/或波导等)或无线和有线通信的组合而与其他装置和/或系统通信。通信接口260可包括将基带信号转换为射频(RF)信号的发射器和/或将RF信号转换为基带信号的接收器。通信接口260可以联接到天线以用于发射和接收RF信号。

通信接口260可以包括逻辑部件,其包括输入和/或输出端口、输入和/或输出系统和/或有助于将数据传输到其他装置的其他输入和输出部件。例如,通信接口260可包括用于有线通信的网络接口卡(如以太网卡)和/或用于无线通信的无线网络接口(如WiFi)卡。通信接口260还可以包括用于通过电缆通信的通用串行总线(USB)端口、蓝牙(Bluetooth

如下文将详细描述的,装置200可以执行与在恒定容积燃烧室中执行燃烧测试以确定MON函数和使用MON函数确定样品的MON有关的某些操作。装置200可以响应处理器220执行计算机可读介质(例如存储器230)中包含的软件指令来执行这些操作。计算机可读介质可以定义为非暂时性存储器装置。存储器装置可以在单个物理存储器装置中实现或横跨多个物理存储器装置分布。软件指令可从另一种计算机可读介质或另一装置读入存储器230。存储器230中包含的软件指令可使处理器220执行本文所述的过程。可替代地,可以使用硬连线电路来代替软件指令或与软件指令结合使用以执行本文所述的过程。因此,本文所述的实施例并不局限于硬件电路和软件的任何特定组合。

尽管图2显示了控制器单元180的示例部件,但在其他实施例中,控制器单元180可以包括比图2所述的更少部件、不同部件、额外部件或不同设置部件。此外或可替代地,控制器单元180的一个或多个部件可以执行描述为由控制器单元180的一个或多个其他部件执行的一个或多个任务。

图3示出了控制器单元180的示例性功能部件。例如,控制器单元180的功能部件可以通过执行来自存储器230的指令的处理器220来实现。如图3所示,控制器单元180可以包括腔室控制器310、燃烧测试管理器320、测试设置数据库(DB)330、压力传感器控制器340、分析仪350、燃烧测试DB 360、MON函数DB 370和用户界面380。

燃烧室控制器310可以基于从燃烧测试管理器320接收的信息控制恒定容积燃烧室系统100的操作。燃烧室控制器310可以包括加热控制器接口312、气体混合器接口314、样品喷射器接口316和冷却系统接口318。加热控制器接口312可以配置为与加热控制器170接口。例如,加热控制器接口312可以指示加热控制器170在燃烧测试期间保持特定温度。气体混合器接口314可以被构造为与气体混合器140接口。例如,气体混合器接口314可以指示气体混合器140针对燃烧测试生成特定气体混合物(例如,特定氧气百分比)和/或针对燃烧测试生成腔室内部112内的特定压力。样品喷射器接口316可被构造为与样品喷射器130接口。例如,样品喷射器接口316可以指示样品喷射器130在燃烧测试期间以特定持续时间喷射样品。冷却系统接口318可被构造为与冷却系统160接口。例如,冷却系统接口318可以指示冷却系统160在燃烧测试之前、期间和/或之后开始循环水和/或冷却流体。

燃烧测试管理器320可以管理恒定容积燃烧室系统100执行的燃烧测试。例如,燃烧测试管理器320可以从测试设置DB 330获取燃烧测试设置、根据获取的燃烧测试设置执行燃烧测试、通过压力传感器控制器340接收燃烧测试的压力对时间数据、并将所接收压力对时间数据存储在燃烧测试DB 360中。

测试设置DB 330可以存储与用于燃烧测试的燃烧测试设置相关的信息。例如,燃烧测试设置可以存储识别燃烧测试的信息、执行燃烧测试所处的温度、执行燃烧测试所处的压力、气体混合物中执行燃烧测试所处的氧气百分比、样品喷射器130的燃料喷射设置、在燃烧测试期间记录压力的时间间隔,和/或可针对燃烧测试选择的其他类型设置。

压力传感器控制器340可以控制压力传感器182。例如,压力传感器控制器340可以激活压力传感器182和/或与压力传感器通信并获取压力传感器182在燃烧测试期间捕获的压力值。分析仪350可以分析收集并存储在燃烧测试DB 360中的数据。例如,分析仪350可以基于压力对时间数据确定样品的一组压力参数值,例如,最小压力参数值;最大压力参数;对应于压力的一阶导数的最大值的最大压力上升率幅度参数;对应于LTHR期间压力的最大一阶导数的最大低温压力上升率幅度参数;对应于压力的一阶导数达到最大水平的时间相对应的最大压力上升率点参数;对应于LTHR期间压力的一阶导数达到特定阈值的时间并表示低温LTHR开始的低温点火延迟参数;对应于压力的三阶导数在压力的最大一阶导数达到最大值之前达到最大水平的时间并表示HTHR开始的高温点火延迟参数;和/或可从压力对时间数据得出的其他类型参数。

分析仪350可以使用已知MON的样品的已确定压力参数值以及已知MON值来生成对于一组燃烧测试条件的MON函数。已知MON的样品可以包括,例如,已建立MON的参考样品和/或已经使用另一测试系统或使用另一种确定MON的过程确定MON的样品。分析仪350可以使用回归分析和/或机器学习模型来将样品的一组压力参数值与样品的已知或先前确定的MON相关联以生成MON函数。

机器学习模型可以包括经过训练深度学习神经网络或另一类型机器学习分类器,例如,支持向量机(SVM)分类器、K-近邻(KNN)分类器、朴素贝叶斯分类器、随机森林分类器、逻辑回归分类器、线性判别分析分类器、二次线性判别分析分类器、最大熵分类器、核密度估计分类器、主成分分析(PCA)分类器等。

分析仪350可以使用对于具有已知或先前确定MON的一组样品的燃烧测试来生成MON函数。可替代地,可以基于对具有已知或先前确定MON的单个样品的燃烧测试生成MON函数并且然后通过对具有已知或先前确定MON的额外样品的燃烧测试完善MON函数。此外,还可以针对不同组测试条件生成不同MON函数。

然后,分析仪350可以使用所生成的MON函数来确定未知或之前未确定MON的样品的MON。例如,分析仪350可以基于在一组条件下对样品进行燃烧测试期间获得的压力对时间数据生成该样品的一组压力参数值并将这组压力参数值用作MON函数的输入以针对样品生成MON。例如,分析仪350可以基于在第一组条件(例如,18巴的腔室压力且700℃的腔室温度)下执行的燃烧测试生成第一组压力参数值、基于在第二组条件(例如,20巴的腔室压力且700℃的腔室温度)下执行的燃烧测试生成第二组压力参数值、并使用第一组压力参数值和第二组压力参数值作为MON函数的输入来计算样品的MON。

燃烧测试DB 360可以存储与恒定容积燃烧室系统100执行的燃烧测试有关的信息。下文将参考图4描述可存储在燃烧测试DB 360中的示例信息。MON函数DB 370可存储与使用恒定容积燃烧室系统100生成的MON函数相关的信息。例如,对于每个燃烧室110和每组燃烧测试条件(例如,特定腔室压力、腔室温度、气体混合物氧气百分比、样品喷射压力和/或持续时间等),MON函数DB 370可以存储一组压力参数输入和用于基于该组压力参数输入生成MON值的MON函数。

用户界面380可以包括使用户能够控制恒定容积燃烧室系统100和/或接收由控制器单元180生成的信息的界面,例如所生成压力对时间绘图、由压力对时间数据导出的特定压力参数绘图、所生成的MON函数、对于样品所计算的MON、关于已完成或正在进行的燃烧测试的信息和/或可由用户输入或可为用户输出的其他类型信息。用户界面380可被构造为与输入装置240和/或输出装置250进行交互。

尽管图3显示了控制器单元180的示例性部件,但在其他实施例中,控制器单元180可包括比图3中所描述的更少部件、不同部件、额外部件或不同布置部件。此外或者可替代地,控制器单元180的一个或多个部件可以执行描述为由控制器单元180的一个或多个其他部件执行的一个或多个任务。

图4示出了燃烧测试DB 360的示例性部件。如图4所示,燃烧测试DB 360可以包括一个或多个样品记录400。每个样品记录400可以存储与特定样品相关的信息。样品记录400可包括样品标识符(ID)字段402、样品描述字段404、MON字段406以及一个或多个燃烧测试记录410。

样品ID字段402可以存储特定样品的ID。样品描述字段404可以存储特定样品的描述。MON字段406可以存储为特定样品确定的MON。每个燃烧测试记录410可以存储与针对特定样品执行的特定燃烧测试有关的信息。

燃烧测试记录410可以包括测试ID字段412、腔室字段414、测试条件字段416、压力对时间值字段420、最小压力字段430、最大压力字段432、最大压力上升率字段434、最大低温压力上升率字段436、最大压力上升率点火延迟字段438、低温点火延迟字段440和高温点火延迟字段442。

测试ID字段412可以存储燃烧测试的ID。腔室字段414可以存储标识用于执行燃烧测试的燃烧室110的信息。在一些实施例中,控制器单元180可以与多个燃烧室110关联并且每个燃烧室110可以与单独一组MON函数相关联。例如,不同燃烧室110可以具有不同容积和/或形状。

测试条件字段416可以包括识别执行燃烧测试所处的测试条件的信息,例如,腔室压力、腔室温度、用于燃烧测试的气体混合物中氧气和/或其他气体的百分比、用于燃烧测试的样品量、喷射压力和/或持续时间,和/或可选择并应用于燃烧测试的其他类型设置。

压力对时间值字段420可以存储压力传感器182在燃烧测试期间的特定时间点捕获的一组压力值。最小压力字段430可以存储燃烧测试期间记录的最小压力值。最大压力字段432可以存储燃烧测试期间记录的最大压力值。最大压力上升率字段434可以存储最大压力上升率值,该值计算为压力相对于时间的一阶导数的最大值。最大低温压力上升率字段436可以存储最大低温压力上升率值,该值计算为LTHR期间压力相对于时间的一阶导数的最大值。最大压力上升率点火延迟字段438可以存储发生最大压力上升率所处的时间的值。低温点火延迟字段440可以存储LTHR期间压力相对于时间的一阶导数达到特定阈值并表示LTHR开始的时间的值。高温点火延迟字段442存储压力相对于时间的三阶导数在压力相对于时间的一阶导数达到最大值之前达到最大值并表示HTHR开始的时间的值。

虽然图4示出了燃烧测试DB 360的示例性部件,但在其他实施例中,燃烧测试DB360可以包括比图4中描述的更少部件、不同部件、额外部件或不同设置部件。

图5是根据本文所述实施例确定发动机辛烷值函数的第一过程500的流程图。在某些实施例中,图5的过程可由和/或使用恒定容积燃烧室系统100执行。在其他实施例中,图5的部分或全部过程可由或使用与恒定容积燃烧室系统100分离的另一装置或一组装置执行。

过程500可以包括获取样品的MON(框510)。例如,操作员可以通过用户界面380将样品的已知或先前确定MON输入分析仪350。例如,样品可以对应于具有定义明确MON的参考样品,如参考样品燃料,或已经使用不同系统(如CFR发动机)确定MON的样品。将样品放入样品容器132后,然后可以对样品进行燃烧测试。

过程500可以进一步包括在第一组条件下在恒定容积燃烧室中执行样品的燃烧测试(框520)并记录对于第一组条件在每次燃烧测试期间的一组时间点中的每个时间点处的压力值(框530)。例如,控制器单元180可以从操作员处接收对一组条件的选择,例如腔室压力、腔室温度、气体混合物规格和/或样品喷射压力和/或待在燃烧测试期间使用的持续时间,并可以基于所选的一组条件对样品执行燃烧测试。控制器单元180可以从压力传感器182接收燃烧测试期间的压力读数并将燃烧测试的压力对时间数据存储在燃烧测试DB 360中。

过程500可以进一步包括基于所记录的压力值对于第一组条件计算样品的压力参数值(框540)。对于第一组条件,控制器单元180可以计算表示燃料喷射期间压力下降的最小压力P

过程500可进一步包括在第二组条件下在恒定容积燃烧室中执行样品的燃烧测试(框550)并记录对于第二组条件每次燃烧测试期间一组时间点中每个时间点的压力值(框560)。例如,控制器单元180可以从操作员处接收一组条件的选择,如腔室压力、腔室温度、气体混合物规格和/或样品喷射压力和/或待在燃烧测试期间使用的持续时间并可以使用所选的一组条件对样品执行燃烧测试。控制器单元180可以从压力传感器182接收燃烧测试期间的压力读数并将燃烧测试的压力对时间数据存储在燃烧测试DB 360中。

过程500可以进一步包括对于第二组条件基于所记录的压力值计算样品的压力参数值(框570)。控制器单元180可以为每个样品计算针对第二组条件的P

过程500可以进一步包括基于所获得的MON和对于第一组条件和第二组条件所计算的样品的压力参数值对于第一组条件和第二组条件生成对于恒定容积燃烧室的MON函数(框580)。例如,控制器单元180可以使用方程(1)确定函数:

例如,控制器单元180对于每个样品可以将所获得的特定样品的MON值与对于特定样品计算的第一和第二组压力参数值相关联以生成MON函数。控制器单元180可以使用回归分析和/或机器学习模型,例如深度学习神经网络、SVM分类器、KNN分类器、朴素贝叶斯分类器、随机森林分类器、逻辑回归分类器、线性判别分析分类器、二次线性判别分析分类器、最大熵分类器、核密度估计分类器、主成分分析(PCA)分类器和/或其他类型分类器来生成MON函数。

图6是根据本文所述的实施例基于发动机辛烷值函数确定发动机辛烷值的流程图。在某些实施方案中,图6的过程可由恒定容积燃烧室系统100执行和/或使用该系统。在其他实施例中,图6的部分或全部过程可由或使用独立于恒定容积积燃烧室系统100的另一个装置或一组装置执行。

过程600可以包括在第一组条件下在恒定容积燃烧室中对样品执行第一燃烧测试(框610)、记录第一燃烧测试期间一组时间点中每个时间点处的第一组压力值(框620)、以及基于第一组压力值计算与发动机辛烷值函数相关的对于压力参数的第一组值(框630)。例如,控制器单元180可以在第一组条件下对样品的第一部分执行第一燃烧测试、获得对于第一燃烧测试的第一组压力对时间数据、并基于所获得的第一组压力对时间数据对于第一燃烧测试生成对于一组压力参数的第一组值。

过程600可以进一步包括在第二组条件下对恒定容积燃烧室中的样品执行第二燃烧测试(框640)、记录第二燃烧测试期间一组时间点中每个时间点处的第二组压力值(框650)、并基于第二组压力值计算与发动机辛烷值函数相关的对于压力参数的第二组值(框660)。例如,控制器单元180可以在第二组条件下对样品的第二部分执行第二燃烧测试、获得对于第二燃烧测试的第二组压力对时间数据、并基于所获得的第二组压力对时间数据对于第二燃烧测试生成对于一组压力参数的第二组值。

过程600可以进一步包括使用MON函数、第一组压力参数值和第二组压力参数值确定样品的发动机辛烷值(框670)。例如,控制器单元180可以使用方程(1)计算样品的MON值。

图7示出了根据本文所述实施例压力对时间数据的示例绘图700。如图7所示,绘图700示出了在使用恒定容积燃烧室系统100对样品进行燃烧测试期间获得的压力对时间数据的绘图。绘图700示出了在样品喷射期间的初始压力下降710(对应于P

图8是根据本文所述实施例的压力上升率对时间数据的示例绘图800。如图8所示,绘图800示出了基于图7的压力对时间数据生成的压力对时间的一阶导数的绘图。以巴/秒为单位测量的压力上升率对应于压力对于时间的一阶导数

图9示出了根据本文所述实施例的压力对时间的三阶导数的示例绘图900。如图9所示,绘图900示出了基于图7的压力对时间数据生成的压力相对于时间的三阶导数

本申请引用了与本申请同一天提交的下列申请:0080-1311PR,标题为"使用恒定容积燃烧室预测研究辛烷值"。

在前面的说明书中,参考附图描述了各种优选的实施例。然而,显而易见的是,可以对其进行各种修改和变更,也可以实施更多的实施例,而不会偏离后面权利要求书中所述的更广泛的发明范围。因此,说明书和附图应被视为说明性的而非限制性的。

例如,虽然图5和图6中描述了一系列框,但在其他实施例中,框的顺序可以修改。此外,非相关框和/或信号可以并行执行。

显然,在图中所示的实施例中,上述系统和/或方法可以通过多种不同形式的软件、固件和硬件来实现。用于实现这些系统和方法的实际软件代码或专用控制硬件并不限制本实施例。因此,在描述系统和方法的操作和行为时,无需提及具体的软件代码--不言而喻地,可以根据本文的描述设计软件和控制硬件来实现系统和方法。

此外,上述某些部分可以实现为执行一个或多个功能的部件。本文所用的部件可包括硬件,如处理器、ASIC或FPGA,或硬件与软件的组合(如执行软件的处理器)。

需要强调的是,在本说明书中使用的术语"包括"/"包含"是为了指明所述特征、整数、步骤或部件的存在,但并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、部件或其组的存在或增加。

本文使用的术语"逻辑"可指被构造为执行存储在一个或多个存储器装置中的指令的一个或多个处理器的组合,可指硬连线电路,和/或可指其组合。此外,逻辑可能包含在单个装置中或可能分布在多个装置中,且还可能是远程装置。

为了描述和定义本发明,额外注意到,本文中使用的术语"基本上"代表可归因于任何定量比较、值、测量或其他表示的固有不确定性程度。术语"基本上"在此也用于表示定量表示可能与所述参考变化而不会导致相关主题的基本功能发生变化的程度。

本申请中使用的任何元件、行为或指令都不应被理解为对本发明的实施例至关重要或必不可少,除非有明确的描述。此外,本文中使用的冠词"一"意指包括一个或多个项目。此外,除非另有明确说明,否则短语"基于"意指"至少部分地基于"。

相关技术
  • 使用3D结构光检测发动机缸盖燃烧室容积的设备
  • 一种活塞燃烧室测量工装及发动机燃烧室容积测量方法
技术分类

06120116594885