21、混合智能决策支持系统在发动机燃料选择中的应用

混合智能决策支持系统在发动机燃料选择中的应用

1. 研究背景与目标

在环保意识日益增强的今天，发动机研究人员的主要目标是通过提高发动机性能来降低燃油消耗。多准则决策（MCDM）方法可用于解决这一复杂的多目标优化问题。尽管MCDM在汽车行业的应用越来越重要，但在内燃机领域对合适生物柴油混合燃料的研究还需进一步加强。目前，尚未有研究将MCDM模型应用于内燃机以选择最佳燃料混合比。因此，本文旨在运用TOPSIS、VIKOR、COPRAS - G和MOORA等MCDM方法，通过观察发动机参数来选择最佳燃料组合。

具体目标包括：一是研究在不同负载下使用柴油和生物柴油混合燃料时发动机的性能、燃烧和排放参数，并与纯柴油进行比较；二是结合模糊理论与TOPSIS、VIKOR、COPRAS - G和MOORA等多目标优化MCDM技术，找出不同负载下实现最佳热效率和低排放的理想燃料组合，同时比较各方法的性能并验证其排名的有效性。

2. 实验设置

实验在一台4.4 kW的单缸压缩点火发动机上进行，发动机转速恒定为1500 rpm。通过连接电动测功机来改变制动负载。使用滴定管和秒表计算燃油消耗，利用安装在发动机气缸盖上的压电传感器测量缸内压力，喷油器的开启压力设定为200 bar，用K型热电偶测量外部排气的温度。通过数据采集系统评估热释放率（HRR）和曲轴转角压力。

实验过程中，首先使用柴油预热发动机，然后以相同转速对各种燃料混合比进行测试。为减少误差，稳态测试重复进行三次。使用AVL437系列烟度计和AVL444系列排放分析仪测量废气强度。发动机的具体配置如下表所示：
| 项目 | 规格 |
| — | — |
| 品牌 | Ki