应用电控共轨喷油系统,降低柴油机有害物排放

燃油喷射系统对柴油机有害物的排放有着重要的影响.针对传统燃油喷射系统有害物排放污染环境的问题,分析了有害物生成的原因.根据现代柴油机对燃油喷射系统的要求,结合实例介绍和分析了电控共轨喷油系统的工作原理和工作过程,指出了其优点.在此基础上,提出了应用电控共轨喷油系统是降低柴油机有害物排放的有效措施.     

共轨柴油机电控系统若干关键技术

为了使柴油机排放能够满足国III及以上法规要求,采用电控高压共轨燃油喷射系统来精确控制喷油压力和喷油时刻,实现燃油多次喷射.研究发现,电磁干扰、喷油器老化、喷油器机械加工精度等原因会导致共轨燃油系统喷油误差,尤其是小油量喷射时的误差.通过分析共轨燃油喷射系统控制器的硬件电路和软件算法,分析喷油器的喷油延时特性.提出控制器驱动电路控制逻辑、地线抗电磁干扰方法和小油量喷油一致性自学习算法.结果表明,应用这些方法设计的控制单元能够改善喷油器抗老化性能,弥补机械加工精度对小油量喷射的影响,改善发动机排放性能.     

柴油机电控燃油喷射技术与我国加快发展柴油轿车的思考

介绍现代柴油机电控燃油喷射技术发展历程,阐述柴油机高压共轨电控燃油喷射系统的基本组成、工作原理、特点及未来方向,分析柴油机动力的优势与世界轿车柴油化趋势,重点从节能和环保角度浅谈我国加快发展柴油轿车的战略意义、紧迫性、措施及对策。     

基于典型工况的高压共轨喷油系统标定

为满足高压共轨系统配机要求,进行了高压共轨喷油系统标定研究．针对柴油机典型工况的喷油参数要求,分析了高压泵流量范围要求,给出了供油量和控制脉宽的关系;进行共轨压力与控制频率、控制脉宽的标定,确定了不同转速下共轨压力的控制脉宽范围：简要分析电控喷油器的均匀性影响因素,提出了压力波动量控制的办法和喷油脉宽修正的办法满足小喷油量均匀性要求．并进行了高压共轨系统装机初步试验,试验结果表明高压共轨喷油系统在试验台架上标定的合理性．     

电控共轨柴油机预喷射对排放性能的仿真研究

描述了柴油机燃烧过程中NOx和碳烟的生成机理,利用发动机仿真软件搭建了某款电控共轨式柴油机预喷射的仿真模型.分析研究了不同预喷射量、不同预喷射与主喷射间隔等因素对NOx和碳烟的影响,最终确定了预喷射量4%,预-主喷间隔角4°CA作为改善该电控共轨柴油机在2 600 r/min工况下的最优预喷射方案;仿真计算对优化电控柴油机预喷射和降低排放具有指导意义.     

基于遗传优化模糊PID高压共轨系统喷油量的控制算法

根据高压共轨燃油喷射系统的物理结构和工作原理,建立了电控高压共轨系统数学模型,用模糊PID控制算法建立柴油机高压共轨燃油喷射系统的控制模型,用遗传算法对该模型的控制参数进行优化,在Matlab/Simulink中搭建优化的控制仿真模型并进行仿真分析。仿真结果表明:优化后的模型比传统的模糊PID模型动、静态性能都有所改善,对喷油量的控制更灵活精确,优化后的控制器能有效提高高压共轨燃油喷射系统的性能。     

基于典型工况的高压共轨喷油系统标定

为满足高压共轨系统配机要求,进行了高压共轨喷油系统标定研究.针对柴油机典型工况的喷油参数要求,分析了高压泵流量范围要求,给出了供油量和控制脉宽的关系;进行共轨压力与控制频率、控制脉宽的标定,确定了不同转速下共轨压力的控制脉宽范围;简要分析电控喷油器的均匀性影响因素,提出了压力波动量控制的办法和喷油脉宽修正的办法满足小喷油量均匀性要求.并进行了高压共轨系统装机初步试验,试验结果表明高压共轨喷油系统在试验台架上标定的合理性.     

共轨式喷油器容积腔压力波动仿真分析

电控喷油器是柴油机共轨系统的核心部件,喷油器容积腔内压力的波动直接影响燃油喷射系统稳定性.研究在对喷油器基本结构和工作原理分析的基础上,运用仿真软件研究容积腔不同容积下其内部压力波动曲线,探讨了喷油器容积腔大小对共轨喷油系统的影响,为共轨喷油器的设计和研发提供依据.     

柴油机电控蓄压式喷油系统共轨燃油压力的控制研究

为了对柴油机电控蓄压式喷油系统的共轨燃油压力进行准确、实时的控制,满足喷油量和喷油压力柔性控制的需要,采用电液比例溢流阀作为共轨燃油压力调节器,从而实现对共轨燃油压力电子控制;基于MC68HC11系列单片机,设计并应用了共轨燃油压力模糊PID控制器,从而实现对共轨燃油压力的闭环控制. 试验结果表明:采用电液比例溢流阀和模糊PID控制器后,可使共轨燃油压力的实际值更接近于理想值,并且减小了共轨燃油压力的波动量.     

4G200柴油/天然气双燃料系统控制与优化

通过保留原机柴油供给系统和原机电控系统,加装天然气供给系统和双燃料控制系统,在一台4缸高压共轨柴油机4G200上构建了一套柴油/天然气双燃料系统,该系统利用高压喷射的柴油来引燃天然气。通过双燃料电控单元和原机电控单元协调,该双燃料系统能工作在旁路模式、跟随模式、双燃料模式和独立控制模式。通过台架标定和优化,该双燃料系统质量替代率最大为87%,最小为62%;中大负荷时双燃料系统效率更高,双燃料系统最高工作效率为114.6%。     

柴油机起动测控系统的开发及初步应用

开发了基于循环的柴油机起动过程燃烧、排放测控系统。对一台单缸直喷式柴油机进行了改造,匹配了电控燃油喷射系统,能够实现燃油喷射量及喷油定时的调节。利用瞬时转速、缸压分析了起动过程燃烧组织的优劣,利用单循环采样系统研究起动过程中气体排放物的变化历程。试验结果表明:该系统能够满足柴油机起动过程研究的需要,为研究柴油机起动过程提供了一种有效的测试手段。     

Frequency compensation control method for opposed-piston two-stroke folded-cranktrain engine's common rail system by loop-shaping theory

A frequency compensation control method for the opposed-piston two-stroke folded-cranktrain (OPFC) diesel engine''s common rail system is presented as a result of the study of the loop-shaping theory. A common rail working process and the classical frequency control theory are combined to construct a frequency restriction of common rail pressure. A frequency compensator is utilized to improve the robustness of multiplicative perturbations and disturbance. The loop-shaping method has been applied to design the common rail pressure controller of the OPFC diesel engine. Simulation and bench test results show that in the condition of perturbation that comes from the effect of injection, multi-injection, fuel pumping of a pre-cylinder, and instantaneous pressure fluctuation, the controller indicates high precision. Compared with the original controller, this method improves the control precision by 67.3%.     

高压共轨柴油机起动困难的故障诊断与排除

针对高压共轨电控柴油机喷射系统的特点,分析了柴油机起动过程中机械部分、电控系统、低压电路、高压电路常见故障的原因及排除方法.     

基于GT-SUITE的二甲醚共轨柴油机性能研究

基于GT建立了柴油机共轨系统和柴油机模型,在标定转速下,研究了喷油提前角、共轨压力对二甲醚柴油机性能的影响.结果表明,加大喷油提前角和增加共轨压力,均可以改善二甲醚柴油机的经济性和提高其动力输出,但会造成NOx排放的增加.     

基于GT-SUITE的二甲醚共轨柴油机性能研究

基于GT建立了柴油机共轨系统和柴油机模型,在标定转速下,研究了喷油提前角、共轨压力对二甲醚柴油机性能的影响。结果表明,加大喷油提前角和增加共轨压力,均可以改善二甲醚柴油机的经济性和提高其动力输出,但会造成NOx排放的增加。     

二甲醚发动机低压共轨燃料喷射系统的设计及试验

针对二甲醚燃料低粘性、高蒸汽压以及容易与空气形成混合气的特性,设计了一种可控预混合燃烧的二甲醚发动机低压共轨电控燃油喷射系统.在此基础上,以柴油代替二甲醚进行试验,分析了在喷射持续期,共轨压力、针阀升程和转速对燃油喷射过程的影响,得出了低压共轨燃料系统的燃料喷射特性,对二甲醚低压共轨系统的实用化起到了促进作用.