高压共轨喷油系统循环喷油量波动研究

针对系统参数对高压共轨喷油系统循环喷油量稳定性的影响机理及变化规律,在AMESim仿真平台上建立了高压共轨喷油系统的数值仿真模型,通过仿真分析研究了回油压力、电磁阀复位力、控制阀杆升程、出油孔直径、进油孔直径、针阀升程、针阀预紧力和喷油器流量系数在全工况平面内所引起的循环喷油量波动变化规律,得出系统参数对循环喷油量波动的影响在小喷油脉宽下更为明显.结果表明,回油压力、控制阀杆升程、出油孔直径、进油孔直径、针阀升程和喷油器流量系数为影响循环喷油量波动的关键系统参数.该研究可为优化高压共轨喷油系统参数、提高系统工作一致性和稳定性提供理论借鉴.     

16V265H型柴油机燃油喷射系统结构分析

通过介绍从美国引进的16V265H型柴油机燃油喷射系统结构及其特点,对16V265H型柴油机电控单体泵燃油喷射系统喷油泵、喷油器、供油凸轮的实体测绘以及对该电控喷射系统各零部件结构进行分析,得到了燃油系统的结构参数:喷油泵柱塞工作直径为22.00 mm,升程为28.000 0 mm;采用9喷孔均匀分布喷油器且针阀升程为0.500 0 mm;电磁阀升程为0.300 0 mm;供油凸轮最大升程为30.333 7 mm且为函数型凸轮.其结构特点可为后续优化电控喷射系统以及国产化研究奠定基础.     

低速机燃油系统的循环喷油量波动特性

为分析船用低速柴油机燃油系统循环喷油量特性使柴油机稳定运行,本文基于自主设计的船用低速机增压式双阀电控燃油喷射系统建立了仿真模型,并验证了模型的准确性。利用标定后的仿真模型,在全工况平面内研究了各特征参数对系统循环喷油量波动的影响。为确定影响系统循环喷油量波动的关键因素,在不同工况点对影响循环喷油量波动的因素进行了量化分析。结果表明:增压活塞大头直径、增压活塞小头直径以及喷孔直径对循环喷油量波动的影响最为显著;在不同轨压和喷油脉宽下,其量化率分别为30.61%～41.82%、27.90%～44.18%和1.42%～25.81%,在研究系统循环喷油量波动特性时应首先考虑这些因素的影响。     

电控单体泵小循环喷油量的关键影响因素研究

电控单体泵是一种能够满足柴油机动力性能和排放性能的燃油喷射系统,为了研究其在低负荷时的小循环喷油量波动特性。本文利用AMESim软件建立电控单体泵燃油系统的数值模型,并结合实验数据验证模型精度,研究了不同凸轮转速范围内各个特性参数对小循环喷油量波动影响的量化关系,得出不同参数的量化百分比指标;同时结合面中央合成实验设计方法,考虑不同特性参数交互作用,对交互因素和小循环喷油量进行相关性分析,得出了各因素与小循环喷油量之间的相关系数。     

电控单体泵上应用二甲醚的模拟计算研究

根据电控单体泵的工作原理并针对二甲醚燃料的理化特性，建立了二甲醚电控单体泵喷射系统的数学模型，利用Matlab／Simulink软件对该系统进行了仿真，同在电控单体泵上应用柴油的喷射特性相比，结果表明：在仅改变起喷压力的条件下，二甲醚的喷射压力峰值降低，循环供油量减少；针阀升程曲线呈三角形，上升和下降速度变慢；减小面积比，增大喷射脉宽，可以提高该燃料在该系统上的喷射性能。     

基于N次谐波法的供油凸轮型线的拟合

采用N次谐波法反求电控单体集成泵的凹弧凸轮型线,利用MATLAB软件对凸轮型线进行曲线拟合,并根据拟合结果对供油凸轮性能进行分析。结果表明,在拟合过程中N的取值受限是造成截断误差的主要原因,因此可以通过增大N值来获得较高的拟合精度,在等速区段较大时,循环喷油量稳定,速度上升平稳。     

电控单体泵高速电磁阀多目标优化分析

针对高速电磁阀的延迟响应会引起喷油定时失准以及循环喷油量的精度变差,进而导致柴油机排放超标及油耗增加等问题,本文开展了电磁阀结构多目标优化与分析,最终可以达到电磁阀延迟响应最小化的目的。本文应用AMESim软件建立电控单体泵仿真模型,经过实验验证了模型准确性。通过实验设计的方法对影响电磁阀响应延迟的关键参数进行预测。得出关键影响参数:衔铁残余气隙、弹簧预紧力、锥阀半锥角、阀杆直径及锥阀直径。应用多目标多学科优化平台mode FRONTIER,采用NSGA-Ⅱ遗传算法,以电控单体泵高速电磁阀开启、关闭响应延迟时间作为目标建立多目标优化模型。优化结果显示:关闭延迟时间减小了6%,开启延迟时间减小了17.7%,喷油压力峰值增大0.62 MPa,有利于进一步提高循环喷油量控制的精确程度。     

无静态泄漏电控喷油器压力特性交互作用相关性分析

为揭示无静态泄漏电控喷油器压力波动特性,本文借助AMESim仿真平台,搭建了电控喷油器的数值模型,通过试验数据对比,验证了模型的准确性。定义喷油压力波动与喷油压力降作为压力特性的衡量指标,结合实验设计与相关性分析方法,探究了压力特性与影响参数间交互作用的相关性。结果表明:对于喷油压力波动,进油孔孔径、回油孔孔径、喷孔直径三者间的交互作用具有显著影响,且其相关性受轨压工况的影响显著,在低轨压时,进油孔直径与喷孔直径的交互作用与其成正相关,回油孔孔径与进油孔孔径、喷孔直径的交互作用与其成负相关,在高轨压时各项的相关性相反;对于喷油压力降,在全工况平面内,影响因素的交互作用对其影响微弱,其交互作用可以忽略;影响因素的交互作用对压力特性的影响对轨压工况的变化敏感,与控制脉宽的变化无关。     

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.     

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．     

高压共轨柴油机喷油量修正及匹配

研究高压共轨柴油机喷油量的修正和油量匹配策略,分析喷油器加工精度差异、驱动电路差异和压力波动等对喷油量一致性的影响;采用脉宽补偿和驱动电路反馈的方法进行喷油量修正;根据不同工况,设计了共轨柴油机油量匹配策略;采用变步长分配标定节点,提高了匹配效率;在发动机台架上进行油量修正效果测试和发动机油量MAP匹配.试验结果表明:油量MAP满足发动机的运行需求,修正策略有效地改善了喷油的一致性.     

车用柴油机在不同增压系统下的燃烧过程

在较宽的转速范围内测录了增压柴油机的高压示功图 ,喷油系统的泵端压力、嘴端压力、针阀升程 ;利用内燃机燃烧过程的分析诊断软件计算了燃烧放热规律和喷油规律 ;应用柴油机燃烧及喷油过程特征参数的分析方法 ,对 3种不同增压系统下柴油机的燃烧过程进行了分析。     

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.     

基于喷油泵凸轮廓线建立从动件运动方程的研究

本文以16V240ZJB型柴油机为例,通过对喷油泵凸轮轮廓曲线进行几何分析,进行从动件升程段运动方程建立的研究。为喷油泵凸轮机构性能的进一步研究分析提供了必要的理论依据。     

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.     

Electronic Unit Pump Diesel Engine Control Unit Design for Integrated Powertrain System

The performance of the electronic unit pump (EUP) diesel engine is studied, it will be used in the integrated powertrain and its multi parameters are controllable. Both the theoretical analysis and experiment research are taken. A control unit for the fuel quantity and timing in crankshaft domain is designed on this basis and the engine experiment test has been done. For the constant speed camshaft driving EUP system, the fuel quantity will increase as the supply angle goes up and injection timing has no effect. The control precision can reach 1°CA. The full injection timing MAP and engine peak performance curves are made successfully.     

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.     

柴油机高速电磁阀驱动模块设计与故障诊断

针对时间压力式电控燃油系统的高速电磁阀———高压油泵及喷油器电磁阀的驱动电流特性,设计相应的驱动电路,得到符合要求的驱动电流.根据驱动电路特点,设计相应的故障诊断电路,并用仿真软件验证电路的准确性.在完成相应的诊断软件设计得到完整的诊断模块后,将设计的模块运用于实际工程中,在柴油机上完成了实际模块的驱动和故障诊断试验.试验结果表明:该驱动模块达到了共轨系统驱动要求,同时实现了油泵电磁阀以及喷油器电磁阀的短路、断路及喷油器的对地短路等故障检测,其准确性和可靠性达到了系统应用要求.