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.     

二甲醚发动机低压共轨系统轨压特性研究

以二甲醚发动机燃油系统为研究对象,建立发动机低压共轨系统的仿真模型,分析影响共轨管压力建立时间和压力波动的主要因素,并探讨了共轨管内的燃油压力特性。结果表明,共轨管的容积、内径、长度、长径比、油泵供油压力对共轨压力特性的影响较大,合理地选择共轨管尺寸和供油压力,既能维持共轨压力的稳定,也能保持较短的压力响应时间。     

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。     

面向控制的船用高压共轨系统实时仿真模型开发

为给船用柴油机电控系统软件提供受控对象,本文以船用柴油机高压共轨燃油系统作为仿真对象,建立高压共轨燃油系统的性能仿真模型,计算得到共轨各部件的特性数据,再利用性能仿真计算数据和计算公式建立实时仿真模型,实时仿真模型包括高压油泵子模型、共轨管子模型、喷油器子模型和质量转换子模型等.实时仿真模型可根据电控系统发出的燃油喷射...     

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.     

柴油机高压共轨式燃油喷射系统的仿真研究

为了能在无实验条件下方便地研究高压共轨燃油喷射系统的工作规律,借鉴了电控共轨燃油系统的结构和原理.在建立了共轨系统整体物理模型的基础上,利用计算机软件HYDSIM对某型实验台架上的高压共轨燃油系统进行了仿真,将利用仿真模型计算出来的喷油量MAP图、轨压波动等数据与实测的数据进行了对比.验证数据点的误差和曲线整体走向来判定仿真所得MAP图的准确度.将起喷阶段3个轨压设定下的轨压波动曲线图进行对比分析,考察其波动幅度及相位的变化,分析了误差产生原因.验证发现,仿真模型准确可靠,可用于共轨系统的模拟研究.     

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.     

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。     

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.     

甲醇含量对二甲醚发动机性能和排放的影响

通过在纯二甲醚中掺混甲醇,研究燃料成分中甲醇含量的变化对二甲醚发动机性能和排放的影响。结果表明,随着甲醇含量的增加,二甲醚发动机的燃油消耗率增大、排气温度升高,HC、CO等气体排放增加, NO x 排放减少,发动机低负荷运行时影响更为显著;当甲醇含量高于3％时,二甲醚发动机 HC排放显著增大,从发动机性能和尾气排放方面综合考虑,车用二甲醚燃料成分中甲醇含量以不高于3％为宜。     

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.     

GDI汽油机复合供油系统参数优化的数值模拟

为促进直喷式汽油机冷启动工况下缸内均匀混合气的形成,提出一种应用于直喷式汽油机的新式供油系统--复合供油系统.采用三维数值模拟方法,探讨其低压供油部分喷油器位置的优化设计,分析复合供油系统对直喷式汽油机冷启动工况下缸内油气混合状态的影响.结果表明,选择适当的低压喷油器位置对进气歧管内油气混合过程以及进气冲程中进入缸内的...     

四气门两缸增压柴油机配气相位优化

针对一款1L、四气门、高压共轨、两缸增压中冷柴油机,对两种发火顺序的优缺点进行了分析,确定了360℃A的发火顺序.利用气门正时优化和DOE软件对配气相位进行了优化,得到发动机在低速、最大扭矩、额定功率工况时不同的配气相位对柴油机的充量系数、燃油消耗和泵气损失的影响.兼顾柴油机的高低速性能,选择了合理的配气相位并进行试验.试验结果表明,柴油机涡前排温降低了10℃,低速扭矩增加了5N.m,燃油消耗降低了6g/kW·h.     

GTL/柴油混合燃料发动机瞬态工况下微粒排放粒度分布特征

研究了高压共轨增压中冷柴油机燃用天然气转化制成的合成油（Gas to liquid,GTL）不同添加比例的混合燃料在恒转速增转矩瞬态工况下的微粒排放粒度分布特征,分析了工况瞬变率及GTL添加比例对于微粒排放粒度分布的影响。研究结果表明,随着恒转速增转矩工况瞬变率的减小,各种试验燃料的微粒排放总量及其随时间变化的增长率均...     

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。     

船用智能化柴油机排气阀硬件在环仿真试验

为了研究大型低速智能化船用柴油机电控排气阀系统的特性,以研制的硬件在环仿真系统为研究平台进行试验研究.测量电控排气阀系统控制信号、轨压信号和排气阀升程信号,比较不同工况下各信号的差异.分析试验结果,得到电控排气阀执行机构特性及电控单元控制策略.硬件在环仿真系统试验为深入研究船用智能化柴油机排气阀柔性控制特性提供试验验证依据.     

电控单体泵全工况喷油量波动影响参数量化分析

电控单体泵循环喷油量的波动直接影响其匹配船用发动机的工作稳定性和一致性.为研究系统各关键特性参数对循环喷油量波动的影响规律及成因机理,利用AMESim数值模型,揭示了低压供油压力、凸轮型线速率、柱塞配合间隙、控制阀杆升程、衔铁残余气隙、控制阀杆配合间隙、喷油器开启压力、喷油器针阀升程和喷油器流量系数等关键参数对循环喷油量的影响规律.通过量化分析,得出各特性参数对循环喷油量波动影响的百分比量化指标,在全工况平面内,低压供油压力为0～20.2%,凸轮型线速率为20.6%～42.0%,控制阀杆升程为4.0%～16.5%,喷油器开启压力为3.7%～49.8%,喷油器针阀升程为0～16.5%,喷油器流量系数为2.6%～40.5%;同时,揭示了全工况平面内负荷特性和速度特性下各特性参数对应的循环喷油量波动的百分比量化指标规律.对影响循环喷油量稳定性的关键特性参数进行量化分析,可为实现电控单体泵燃油喷射系统全工况平面循环喷油量的稳定性设计、提高电控单体泵和船用柴油机性能的一致性提供理论指导.     

低压EGR系统对缸内直喷发动机性能影响的研究

为研究低压废气再循环系统（Exhaust Gas Recirculation,EGR）对缸内直喷发动机油耗、排放和泵气损失的影响,基于某2.0T缸内直喷发动机,提出了一套低压EGR系统控制策略。试验结果表明,在各个工况下,随着EGR率的升高,比油耗出现降低的情况,泵气损失得到良好改善,排气端的一氧化碳（CO）和氮氧化物（NO_x）含量降低,总碳氢化合物（Total Hydrocarbons,THC）含量略有升高。