行业理论手册包含机械柴油行业第二学期课程的理论信息。内容按照行业实践手册中的实践练习排序。我们尽可能将理论方面与每个练习中涵盖的技能联系起来。保持这种相互关系是为了帮助学员培养执行技能的感知能力。
为了实现零碳社会,人们关注的焦点是减少交通运输领域的碳排放1)、2),但对于支持物流的大型柴油车辆,也需要提高燃油效率并减少碳排放。近年来,柴油机废气排放评价方法不断更新,需要能够在各种条件下满足废气法规的控制方法。然而,众所周知,发动机建模是一个难题,因为它涉及燃烧现象,并且非线性、延迟和相互作用的存在使得构建控制器变得困难。 参考文献3)阐述了对柴油机进排气系统H ∞ 控制的研究,提出了一种通过切换控制器来覆盖运行范围的方法。另一方面,人们也在研究利用实验数据创建发动机的神经网络模型4)。虽然可以使用复杂且详细的仿真模型来模拟发动机,但是很难将其直接用作控制模型。一旦收集到数据,就可以相对容易地创建神经网络,并且神经网络被广泛用于近似、分析、异常检测和模拟。参考文献5),6)研究柴油机的模型预测控制,利用机器学习推导出状态空间表示,并利用神经网络近似控制律,实现高速控制计算。在参考文献[7]中,我们提出了一种结合Hammerstein-Wiener模型和输入凸神经网络的模型。我们还通过将该方法应用于发动机气道系统的建模和控制来检验其实际适用性。在参考文献8)中,提出了一种基于模型的柴油发动机空气路径控制,作为一种模型预测算法,解决具有输入约束的最优控制问题。在参考文献[9]中,开发了一种基于非线性自回归模型的非线性模型预测控制器,该控制器使用外生输入神经网络来解决柴油发动机的控制问题。然而,目前还没有开发出能够建立柴油发动机的神经网络模型并针对该模型系统地进行设计的控制方法。
©2010 Federal-Mogul Corporation。FP Diesel 及其各自的设计是 Federal-Mogul Corporation 的注册商标。Case ® 是 Case Corporation, Inc. 的注册商标;Cat ® 和 Caterpillar ® 是 Caterpillar, Inc. 的注册商标;Cummins ® 是 Cummins Engine Company 的注册商标;Detroit Diesel ® 是 Detroit Diesel Corporation 的注册商标;IH/Navistar ® 是 International Truck and Engine Corporation 的注册商标;John Deere ® 是 Deere & Company 的注册商标;Komatsu ® 是 Komatsu Limited, Inc. 的注册商标;Mack ® 是 Mack Trucks, Inc. 的注册商标;Waukesha ® 是 Dresser Industries, Inc. 的 Waukesha Engine Division 的注册商标; White Superior ® 是 White Superior Corporation, Inc. 的注册商标。Jacobs ® 是 Jacobs Vehicle Systems 的注册商标。保留所有权利。
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致谢 自然资源保护委员会 (NRDC) 和清洁空气联盟 (Coalition) 谨感谢 Environment Now、William C. Bannerman 基金会、娱乐业基金会、Jill Tate Higgins、James P. Higgins 以及 Laurie 和 Larry David,他们的支持使得本报告和我们继续开展加州倾倒肮脏柴油运动成为可能。与我们所有的工作一样,全国数十万 NRDC 成员和联盟数千名加州成员的支持对于完成本项目起到了至关重要的作用。加州大学伯克利分校公共卫生学院、NRDC 和联盟还要感谢罗斯社区与环境基金会对其监测工作的慷慨支持。我们还要感谢 Magee Scientific 和 Lawrence Berkeley Labs 的 Anthony D. A. Hansen 博士,以及 Andersen Instruments, Inc. 的 Jim Morton 借给我们空气质量仪。我们特别要感谢本报告部分内容的审阅者,包括审阅风险评估计算的 Dale Hattis 博士和 Stan Dawson 博士、审阅第 1 章和第 2 章及监测协议和附录的 Steven D. Colome 理学博士,以及审阅第 2 章至第 8 章的 Michael P. Walsh、Jason Mark、B.S.E.、M.S. 和 Richard Kassel。
混合小型电网系统是解决许多经济和环境问题的一种方法。项目的预可行性是验证任何项目实施的必要步骤。在两个国家对微电网混合系统(由光伏、风力涡轮机、柴油发电机和电池存储组成)进行了研究,以确定其最佳经济性和规模。在本文中,技术经济被实现为基于净现值成本 NPC 的目标函数,同时考虑了许多约束条件,例如 LPSP、可用性和可再生部分。优化使用一种称为 PSO 算法的智能高效算法进行。结果表明,在可再生能源和负载能力相同的条件下,在巴格达建设微电网混合系统比在拉巴特建设更经济。最终结果显示,该项目在巴格达市的成本达到 31,000 美元,而在拉巴特市的成本达到 43,000 美元。
在地下硬岩地雷中使用电池电动汽车(BEV)由于消除柴油排气气,柴油机颗粒物(DPM)和降低空气温度而改善工作条件的能力,因此获得了吸引力。这将使矿山更容易遵守越来越严格的职业健康与安全(OH&S)规定,并使地下矿山环境更健康。此外,由于其能源效率较高,BEV比柴油机消耗的能源更少。所有这些示例将提高地下采矿作业的效率。柴油机由于其高生产率而在开采中已使用了很长时间。目前的BEV是否可以匹配柴油机的生产率。使用BEV时,诸如所需数量的电池和充电站等方面,交换时间和交换间隔是可能影响其生产率的方面。因此,使用来自可行性研究阶段的块洞穴矿山的矿山设计数据,使用竞技场软件进行离散事件模拟(DES)分析。分析的目的是使用两种不同的拖运策略,可用的可用性以及机器的速度来评估两个等效18吨重载量转储(LHD)单位的生产率:柴油和电池供电。结果表明,拖运策略和速度对所需的机器数量有重大影响,并且在使用等效齿轮时,电池机的生产率平均可以比等效柴油机高6.5%至10.3%。这项工作是作为智能智能采矿系统项目(Nexgen Sims,www.nexgensims.eu)的下一代碳中性飞行员的一部分完成的,该飞行员由欧盟资助。
发动机 2.4 升柴油机 2.8 升柴油机 发动机代码 2GD-FTV 1GD-FTV 类型 直列 4 缸 直列 4 缸 配气机构 16 气门 DOHC 16 气门 DOHC 排量 (cc) 2,393 2,755 缸径 x 行程 (mm) 92.0 x 90.0 92.0 x 103.6 压缩比 15.6:1 15.6:1 最大功率 (bhp/DIN hp/kW @ rpm)
摘要:温室气体排放造成的环境空气污染以及世界人口增长导致的对电力和水的巨大需求可以说是全世界面临的主要挑战。本研究提出了一种新的节能微电网结构,以应对夏季高峰电力负荷。在拟议的结构中考虑了两种辅助服务,包括太阳能斯特林发动机和柴油机,以减少极端炎热天气下互联能源网络的连续断电并消除大规模停电。这些服务是提供负荷和最小化整个能源采购成本的有效解决方案,是生产方管理策略。所提出的模型的目标是考虑到柴油-斯特林联合供电系统的技术限制,最小化柴油机的燃料成本和当地电网的发电成本。通过将模型应用于测试案例微电网,从经济环境方面评估了太阳能斯特林循环和柴油机在提供夏季高峰电力负荷方面的最佳使用情况,验证了该模型的高性能。