压缩空气／燃油混合动力循环优化理论研究

基于对压缩空气发动机和内燃机能量损失分布研究，探讨通过回收利用废弃能量提高系统能量利用效率的途径，提出压缩空气／燃油混合动力可行方案，建立各种混合方案对应的热力循环理论模型，结合试验验证开展深入的理论研究，揭示不同混合方案下发动机工作过程的变化规律，重点研究气动发动机排气损失和内燃机热损失等回收利用方式对混合动力系统能量转换效率的影响，深入研究相关气体管理、热管理以及两种动力耦合控制中的科学问题和技术策略，保证最大限度利用废弃能量的前提下压缩空气发动机和内燃机能够协调工作。本研究工作对于改善目前压缩空气发动机能量转换效率较低、难以实用这一不足，以及内燃机节能工作具有理论意义和实用价值，从开发新型节能环保混合动力角度具有创新性。

课题组在前期完成文献查阅基础上，根据制定的技术路线，开展并完成了以下工作：.（1）分别对压缩空气/燃油混合动力系统的两个主要组成部分，即压缩空气发动机、内燃机的进行建模，并通过模型修正保证其精确性。在此基础上，提出了并联式及串联式压缩空气/燃油混合动力系统的概念，对不同形式的混合动力系统进行了初步对比分析；.（2）对压缩空气/燃油混合动力系统的实现方法进行了研究。针对不同形式的混合动力系统，分别提出了回收内燃机排气及冷却水余热，以及利用压缩空气发动机排气进行内燃机增压的混合动力模式，并对其进行了理论分析；.（3）对压缩空气/燃油混合动力系统进行了实验验证。搭建了实验台架，对基于内燃机排气与及冷却水余热的压缩空气/燃油混合动力系统进行了实验验证。.（4）对压缩空气/燃油混合动力系统的应用途径进行了探索。以混合动力车辆为研究对象，分析了其在四种驾驶循环下的节能效果。此外，为满足气动发动机配气相位在各工作模式下的不同需求，提出了一种电气驱动全可变气门的设计方法，并进行了试制。.本课题的研究中，发表学术论文10篇，其中SCI收录1篇，EI收录11篇，其中已录用待发表论文4篇；此外，国际及国内会议论文4篇，授权发明专利3项，1篇正在审稿阶段。.人才培养方面，共培养博士研究生4名，硕士研究生3名。目前，在读博士研究生4名。