无污染柴油机燃油电控喷射系统

无污染柴油机燃油电控喷射系统１前言通常燃油喷射系统（ＦＩＳ）必须满足如下要求：具有高压性能；控制喷射压力，控制喷射定时和喷油速率。一般在喷射过程中增加喷射压力是促使燃油液滴尺寸减小和改善燃烧状况并使炭烟排放降低。燃油液滴尺寸的减小在１００ＭＰａ的压力...     

高压共轨电控直喷式柴油机喷油规律和放热规律对燃烧噪声的影响

直喷式柴油机应用高压共轨电控喷油系统,分析了不同的共轨压力、喷射定时参数和预喷射与气体最高燃烧压力、最大压力升高率及压力升高加速度的关系,探讨了在一定的转速下,放热规律对燃烧噪声的影响.结果表明,预喷射在一定的转速、不同的负荷工况下对燃烧过程和放热率曲线有明显的影响,放热率峰值及作用时间对压力高频振荡及燃烧噪声有明显的作用.     

电控单体泵式(EUP)柴油机喷油系统的研究

电控单体泵喷油系统是一种能够自由灵活调整喷油量和喷油正时、具有高喷射压力的新型燃油喷射系统。本文系统地分析了电控单体泵柴油喷射系统的结构和原理，研究了电磁阀以及电控单元的设计，试验结果提供了电控单体泵的供油特性及控制特点。     

甲醇/柴油双燃料发动机的性能

在一台柴油机基础上，采用气道口电控喷射甲醇，缸内柴油引燃甲醇的方式，开发了电控甲醇／柴油双燃料样机，并通过发动机台架实验，研究了柴油／甲醇双燃料燃烧模式在燃烧特性、燃油经济性及排放性能方面的特点．与原发动机相比，双燃料模式的最高爆发压力下降，压力升高率上升，排烟和NOx大幅度下降，但THC和CO排放均升高．该方法能使甲醇喷射量得到精确控制以便燃烧达到最佳状态，是甲醇／柴油双燃料发动机可行的技术方案．     

柴油/天然气双燃料发动机柴油燃烧策略的研究

基于自主研发的第三代并行式柴油/天然气双燃料发动机电控系统,利用FIRE软件建立柴油/天然气双燃料发动机柴油喷射系统的多次喷射模型。同时,通过进气压力控制过量空气系数,实现柴油/天然气双燃料发动机稀薄燃烧方式。针对高负荷工况,研究了多次喷射策略和稀薄燃烧方式对双燃料发动机最大压力升高率及NOx排放的影响。结果表明:发动机工作在高负荷及柴油替代率为80%时,采用双燃料稀薄燃烧方式能使NOx排放降低,但最大压力升高率仍可能超过安全临界值1MPa/(°)。采用合适的预喷射量与预喷射时刻能降低最大压力升高率。通过多次喷射和稀薄燃烧方式相结合的燃烧策略对缸内燃烧方式进行组织,可以实现双燃料发动机高替代率燃烧,并使高负荷时NOx排放达到或者低于国Ⅴ标准限值。     

基于电控高压共轨燃油系统的多脉冲复合控制燃烧系统

为了实现柴油机NOx和碳烟超低排放的目标,提出了基于电控高压共轨燃油系统的多脉冲复合控制均质压燃(简称HCCI)燃烧系统.该系统应用电控共轨燃油系统对燃油喷射规律实现多脉冲灵活控制,通过提前角大于上止点前90°的多次脉冲喷射,成功控制了预混合气的形成、着火和燃烧过程.从小负荷直到平均有效压力高达0.79 MPa的大负荷,均成功实现了以预混压燃燃烧为主要特征的燃烧过程,使柴油机的烟度始终能够控制在0.5 BSU以下,HC排放小于40×10-6,而NOx大幅度降低至240×10-6.     

船用低速二冲程柴油机燃油喷射系统发展概述

针对日趋严格的排放法规,指出:电控燃油喷射技术是实现船用大功率柴油机缸内清洁、高效燃烧的关键技术。介绍了船用低速二冲程柴油机电控燃油喷射系统的发展现状,就目前应用在大功率低速柴油机上的主要电喷系统,增压式电控燃油喷射系统和共轨式电控燃油喷射系统做了详细的介绍和分析。     

柴油机的未来燃油喷射装置：电控泵喷嘴

未来柴油机需要不断地提高喷射压力，因为提高喷射为是降低柴油机燃油率及排气污染、改善其性能的有效手段。电控泵喷嘴系统能够到很高的喷射压力，并能对喷油量、喷油定时进行精确控制，是柴油机燃油喷射装置发展的新趋势。本文介绍了电控泵喷嘴系统的最新发展及应用实例。     

多次喷射控制策略对发动机性能排放影响的试验研究

为了研究多次喷射对发动机性能排放的影响,在一台电控高压共轨柴油机上布置了测试系统,详细研究了喷射策略对发动机性能排放的影响,并深入研究了预喷、后喷对发动机燃烧过程的影响。通过对喷射控制策略进行优化,进一步降低了发动机排放。     

电控单缸柴油机燃烧性能仿真与试验研究

我们利用AVL BOOST建立了某单缸柴油机工作过程计算模型,分析了喷射压力对总体性能的影响。搭建了单缸试验机的电控喷射平台,验证了仿真模型。在此基础上,对柴油机不同负荷下的燃烧排放性能进行了分析,并以燃油消耗率为目标确定了最佳的喷射压力及提前角等。     

Impact of physical properties of biodiesel on the injection process in a common-rail direct injection system

This paper presents the influence of biodiesel fuel properties on the injection mass flow rate of a diesel common-rail injection system. Simulations are first performed with ISO 4113 diesel fuel on a four-cylinder common-rail system to evaluate a single and triple injection strategies. For each injection strategy, the impact of modifying a single fuel property at a time is evaluated so as to quantify its influence on the injection process. The results show that fuel density is the main property that affects the injection process, such as total mass injected and pressure wave in the common-rail system. The fuel’s viscosity and bulk modulus also influence, but to a lessen degree, the mass flow rate of the injector notably during multiple injection strategies as individual properties change the fuel’s dampening property and friction coefficient.     

基于GT-Suite的4缸柴油机共轨管结构参数的优化研究

为了改善柴油机的燃油喷射性能,降低共轨压力波动,提高其动力性,本文分析了柴油机共轨管容积与压力建立时间及压力波动量的关系,研究了共轨管容积及其影响因素,基于GT-suite建立了四缸柴油机燃油共轨系统模型并进行了仿真,根据共轨管容积与压力建立时间及压力波动量的关系的仿真结果,确定了共轨管的最优容积,根据共轨管长径比和压力波动量的关系的仿真结果建立了轨压适应度函数,并根据轨压适应度与共轨管长径比的关系确定了最优共轨管内径,为共轨管的设计提供理论依据。     

喷孔参数对高压共轨船用柴油机燃烧与排放影响的仿真研究

为研究喷孔参数对高压共轨船用柴油机燃烧与排放的影响,应用三维CFD软件对采用3种不同喷孔方案的某船用柴油机燃烧流场和排放进行了数值计算,计算的缸内示功图与实测结果基本吻合.模拟得到了不同喷孔方案下的燃油液滴分布、流场分布、缸内燃烧温度和压力分布,以及NOx和Soot质量分数分布等,同时还得到了油耗与指示功率.对比分析表明:喷孔直径和数目影响燃油雾化和蒸发,影响油气混合质量,进而影响NOx与Soot的排放.通过综合考虑动力性、经济性和环保性,选择喷孔孔数为8、喷孔直径为0.37 mm的喷孔方案为最优方案.     

船用中速柴油机高压共轨硬件在环仿真平台开发

以MAN 6L16/24型船用中速柴油机为对象,建立了硬件在环仿真柴油机实时模型;研制了船用中速柴油机高压共轨硬件在环仿真平台;开发了高压共轨电控系统控制软件和硬件在环测控系统,并进行了电控系统硬件在环试验。试验结果表明:开发的电控系统控制软件可完成共轨系统轨压和喷射控制;建立的硬件在环仿真平台可为高压共轨系统执行机构性能测试和控制策略研究提供可靠的试验环境。     

高压共轨系统雾化特性的试验研究

建立了柴油机高压共轨喷射系统的喷油雾化规律摄影平台，利用高速电子闪光数字摄影技术和高压容器，拍摄了喷雾的图像，并研究高压共轨喷射系统的喷油雾化规律，以及共轨压力与电磁阀喷油器动态响应性能对雾化特性的影响。     

喷射参数对柴油机燃烧与排放特性的影响

在一台共轨柴油机上进行了喷射压力、喷射定时、后喷量及后/主间隔角等喷射参数影响作用的试验研究,利用FIRE软件数值模拟获取微观场变化信息,综合分析了喷射参数对缸内燃烧与有害排放物生成的影响机理及规律.结果表明,提高喷射压力和提前喷射定时有利于改善燃油经济性及碳烟排放,但在喷射压力较高(120～130,MPa),喷射定时提前到上止点前2°CA时,再提前喷射定时对碳烟的影响不大,而NOx的生成量显著增加,同时会引起燃烧粗暴.当后/主间隔角一定(15°CA),后喷量为1.5～2.0,mg时,烟度值达到最低,降幅为28%左右;后喷量为1.5,mg时,后/主间隔角在25,oCA附近,烟度达到最低,降幅达到20%.因此,引入后喷时需要选取适当的后/主间隔角和后喷油量,既要增强后喷燃油对缸内流场的扰动效果,使得更多的氧气进入主喷的燃烧产物区,加速碳烟的氧化又要避免进入高温缺氧区域内的后喷燃油量过多以及燃烧过于拖后等负面影响.     

高压共轨燃油喷嘴空穴流动的非稳态模拟

建立了船用柴油机高压共轨燃油喷嘴空穴流动的非稳态计算模型,采用AMESim模拟计算结合高压共轨燃油系统平台试验的方法对高压共轨燃油喷嘴空穴流动进行研究.研究结果表明:该方法可以较为准确地确定燃油喷射过程中喷嘴内部的压力波动;非稳态模拟可以较好地反映燃油喷射压力的波动对喷嘴内部压力分布和喷孔中燃油喷射速度的影响;在高压喷...     

车用电控柴油机共轨油压模拟及其控制策略分析

本文在建立高压共轨喷油系统的物理和数学模型的基础上,利用计算机仿真模拟了共轨管内的燃油压力,并通过了柴油机台架试验验证。文章还讨论了高压共轨燃油喷射系统共轨油压的电子控制策略。     

Comparative analysis of a DI diesel engine fuelled with biodiesel blends during the European MVEG-A cycle: Preliminary study (I)

The present work consists of introducing the tests and facilities used to perform a comparative analysis of a diesel engine working with different blends of biodiesel fuel during the New European Driving Cycle. Furthermore, as a preliminary study, it was interesting to know the effects of biodiesel fuel on a common-rail high pressure injection system, those more useful in modern light duty diesel engines, as a consequence of its different physicochemical properties compared with conventional diesel fuel. As the real goal of the study is to compare fairly performance and emissions from the engine, it was essential to know any injection effects owed to fuel's own characteristics that finally would affect those parameters that will be evaluated.A complete fuel characterization for diesel and biodiesel fuels, as the EN 590 and the EN 14214 standard specifications, was performed in order to quantify the differences between both fuels. A priori, it could be thought that viscosity and density values will be the most significant parameters capable of altering the injection rate. As positive results, it was obtained that the common-rail high pressure injection system was totally blind in the injection rate measurements, even the significant differences between both fuels, taking into account the counterbalancing effects generated by two parameters mentioned before.The second part of the study deals with engine performance and pollutant emissions on an unmodified common-rail turbocharged diesel engine running with biodiesel fuel blends during the New European Driving Cycle.     

柴油机基于缸压的闭环反馈控制技术

为改善柴油机预混合燃烧(PCCI)模式下的燃烧稳定性和分缸均匀性,研发了基于缸压的闭环反馈控制技术.该系统采用由两个控制单元组成的分布式结构,燃烧状态解析单元(iCAT)实时采集发动机各缸缸压-曲轴转角数据,计算缸内燃烧状态指标如平均指示压力(IMEP)、50%放热点(CA50)等,并将结果通过CAN网络发送到发动机控制单元(ECU),ECU据此对喷油参数进行调整,以精确控制发动机的燃烧状态.试验在一台经过系统升级的4缸2.5,L高压共轨柴油机上进行,结果表明,iCAT实时计算精度与燃烧分析仪测量精度基本一致,与燃烧分析仪数据相比,IMEP最大偏差为0.53%,CA50最大偏差为0.33,°,CA,闭环控制后,无论是传统CI燃烧还是PCCI燃烧,燃烧稳定性和各缸不均匀性都得到明显改善.