发动机油轨脉动噪声的仿真与试验研究

针对某乘用车开发过程中出现的怠速低频噪声进行了研究,发现噪声源为汽油机喷油器反复开启产生的燃油压力脉动。应用商业流体软件对喷油器关闭瞬间燃油在油轨内的传播过程进行三维仿真,得到油轨内的油压变化规律。并在原机模型的基础上分析了油轨尺寸和横截面积的变化对油压的影响。分析表明:油轨横截面面积加大对油压脉动有一定的降低作用;相同横截面积条件下,长宽比越大,抑制油压脉动的效果越好。优化方案的噪声测试结果表明,方轨比圆轨的噪声小,但圆轨带内置缓冲器,效果最佳,可降低车内噪声3.2dB。     

二甲醚发动机用直列隔膜式燃料泵的开发

以二甲醚发动机低压共轨燃油系统为对象,针对二甲醚燃料易造成柱塞式喷油泵柱塞偶件磨损和泄漏的问题,设计开发出一种二甲醚发动机用直列隔膜式燃料泵,阐述了其结构设计方案和工作原理,分析了关键部件。该泵采用发动机直接驱动和柱塞往复运动挤压隔膜的工作方案,具有结构简单特点,仿真分析表明,流量及压力脉动小,能满足车用小型化的要求,为深入开展二甲醚发动机低压共轨燃油系统的研究提供了设备基础。     

掺烧比对电控共轨柴油机燃用 LNG-柴油双燃料燃烧特性的影响

为了在柴油机上使用液化天然气（LNG）,将电控共轨柴油机改装为柴油引燃天然气的双燃料发动机,通过天然气喷嘴将 LNG 喷入进气管。利用双燃料发动机台架试验,对比分析了转速为1200 r／min ,100％负荷下,掺烧比对电控共轨柴油机燃用 LNG‐柴油双燃料燃烧特性的影响。研究结果表明,随着掺烧比的增大,双燃料发动机的缸内压力先升高后降低,压力升高率和瞬时放热率增大,峰值压力循环变动系数增大。     

天然气发动机高压共轨系统的建模与仿真研究

根据天然气的气体特性,建立了基于AMeSim的"两级调压"共轨系统模型。为研究天然气发动机高压共轨系统的动态特性,以压力波动幅值为控制目标,综合分析了转速、共轨腔容积、长径比和共轨腔压力等对压力波动幅值的影响,提出了相应的控制策略,并利用MATLAB/Simulink建立了控制系统模型。仿真结果表明,该联合仿真系统能够反映天然气发动机高压共轨系统的实际工作过程,所采用的控制策略能够减小共轨腔中气体压力的波动,为天然气高压直喷发动机的研究奠定了基础。     

电控高压共轨柴油机燃用生物柴油-柴油混合燃料的燃烧特性

针对1台6缸增压中冷电控高压共轨柴油机,在不改变原柴油机结构和喷油参数的条件下,研究了生物柴油的掺混比例对发动机燃烧特性的影响。结果表明:小负荷时发动机有预喷射,随着生物柴油掺混比的增大,生物柴油-柴油混合燃料的滞燃期缩短、缸内最高燃烧压力下降,预喷阶段压力升高率峰值和瞬时燃烧放热率峰值减小,且对应的相位提前;主喷阶段压力升高率峰值和瞬时燃烧放热率峰值增大,且对应的相位后移。随着负荷的增大,发动机喷油策略改为单次喷射,随着生物柴油掺混比的增大,缸内最高燃烧压力下降,燃烧持续期缩短,压力升高率峰值略有增大,瞬时燃烧放热率峰值逐渐减小且对应的相位前移。两种不同负荷条件下,随着生物柴油掺混比的增大,混合燃料的指示热效率逐渐下降。     

GD-1高压共轨式电控柴油机急减速控制策略的研究

柴油机急减速的控制是柴油机过渡工况控制中的一个重要方面。基于GD—1 高压共轨电控车用柴油机,设计了急减速过程中喷油量与喷油压力的控制策略。实机试验表明,该控制策略的应用保证了柴油机急减速时转速与喷油压力的平稳过渡,减少了燃油消耗与废气排放,改善了车用柴油机的调速性能。     

高压共轨柴油机燃烧与排放模型的研究

利用高速闪光摄影技术,对高压喷射喷雾体空间发展规律进行了试验分析,提出了一个计算高压喷射喷雾体发展的数学公式;在正确描述高压燃油喷雾的基础上,建立了一个能预测高压共轨柴油机性能和排放的准维燃烧模型,此模型改进了燃油喷射模型及碳烟的生成与氧化模型,考虑到燃烧区的区间传热和缸内工质的对流辐射传热,对一台高压共轨柴油机进行了仿真计算。计算与试验结果对比分析表明,改进后的燃烧与排放模型能较好地反映缸内各区的燃烧与排放情况。     

GD-1高压共轨电控柴油机起动控制的试验研究

与机械式供油系统相比,高压共轨电控系统在起动时可迅速建立起较高的油压、灵活地调节喷油量和喷射提前角。基于GD—1高压共轨电控系统,采取对喷油量、喷油压力和喷射正时等主要参数的调节与控制,做了电控共轨柴油机起动的试验研究。试验结果表明,该系统能有效改善柴油机起动性能。     

柴油机新技术应用于二甲醚发动机性能试验研究

将柴油机增压技术、废气再循环技术、共轨式燃料喷射技术应用于二甲醚(DME)发动机，探讨了在各种技术条件下发动机的排放性能、动力性和经济性。结果表明，共轨式燃料系统有利于解决DME燃料的可压缩性和泄漏问题；进气增压技术有利于改善燃烧，降低排放和能量消耗率；废气再循环技术可以有效地降低No2排放；进气增压和适度的废气再循环率相结合，可以同时降低排放和改善能量消耗率，有利于达到超低排放的要求。     

柴油机共轨式喷油系统喷油率控制技术分析

阐述了优化燃烧过程与喷油系统特性的关系以及各种喷油率控制模式的要点 ,分析了国内外柴油机共轨式喷油系统实现喷油率控制的各种方法及其发展状况 ,提出了喷油率控制技术的发展方向。     

Adaptation Strategy for Exhaust Gas Recirculation and Common Rail Pressure to Improve Transient Torque Response in Diesel Engines

Fuel injection limitation algorithms are widely used to reduce particulate matter (PM) emissions under transient states in diesel engines. However, the limited injection quantity leads to a decrease in the engine torque response under transient states. To overcome this issue, this study proposes an adaptation strategy for exhaust gas recirculation (EGR) and common rail pressure combined with a fuel injection limitation algorithm. The proposed control algorithm consists of three parts: fuel injection limitation, EGR adaptation, and rail pressure adaptation. The fuel injection quantity is limited by adjusting the exhaust burned gas rate, which is predicted based on various intake air states like air mass flow and EGR mass flow. The control algorithm for EGR and rail pressure was designed to manipulate the set-points of the EGR and rail pressure when the fuel injection limitation is activated. The EGR controller decreases the EGR gas flow rate to rapidly supply fresh air under transient states. The rail pressure controller increases the rail pressure set-point to generate a well-mixed air-fuel mixture, resulting in an enhancement in engine torque under transient states. The proposed adaptation strategy was validated through engine experiments. These experiments showed that PM emissions were reduced by up to 11.2 %, and the engine torque was enhanced by 5.4 % under transient states compared to the injection limitation strategy without adaptation.     

博世共轨系统的喷油特性对柴油机性能的影响

文章旨在对高压共轨系统喷油特性从理论和测试两方面进行深入分析,以博世第2代共轨系统CRSN2为研究对象,应用INCA5.4标定软件,对系统的喷油特性,进行了综合完整的在线标定实验。测试数据明显地反映了不同的喷油特性对于柴油机动力性、经济性及排放等各方面性能的影响。同时,在理论上从燃油喷射和缸内燃烧的角度详尽地分析了喷油特性对柴油机性能影响的原因,进一步验证了测试结果。     

基于共轨OBD系统的轨压传感器故障诊断研究

通过对高压共轨系统燃油喷射压力的特性研究,提出了轨压传感器相关故障的检测方案,包括轨压传感器开路故障、对电源短路故障以及漂移故障。设计了相应的诊断软件,并给出了保护策略,在柴油机上完成了各种轨压传感器故障诊断试验。试验结果表明,该诊断方法能有效地识别轨压传感器的各种相关故障,相应保护策略也能及时地起作用,达到了OBD系统应用要求。     

发动机喷油噪声控制方法的研究

详细分析了油轨总成的结构和喷油噪声产生的原因,针对性地提出了多种降低喷油器和油轨噪声的措施。在一实例中,采取减轻针阀质量和改变油轨壁厚与截面形状的方案,将喷油噪声降低了7.4dB(A),解决了喷油噪声大的问题。     

Influence of rail pressure on a two-stage turbocharged heavy-duty diesel engine under transient operation

The demand for continually improving the transient performance of diesel engines requires higher rail pressure and more efficient turbocharger. Before the test, a two-stage turbocharger with a turbine by-pass valve (TBV) had been matched reasonably with the base engine. In order to reduce smoke emission under the typical 5-second transient process of constant speed and increasing torque, the influence of rail pressure on combustion, emissions and performance characteristics was experimentally investigated. The results showed that the two-stage turbocharger was helpful in improving transient performance. Moreover, the full-stage rail pressure (FSRP) strategies (increasing rail pressure during the whole transient process) could reduce smoke emission when the TBV was closed. However, smoke deteriorated once TBV opening got larger. Then the sectional-stage rail pressure (SSRP) strategies (increasing rail pressure from a pre-set load to 100 % load) were presented under small TBV opening to improve in-cylinder thermal condition. Hence, the air-fuel mixing process was improved at medium and large loads. Then the maximum decline of smoke opacity peak was 56.3 %, which happened under 10 % TBV opening. In addition, fuel consumption of FSRP strategies got worse under larger TBV opening. However, this deterioration situation could be effectively restrained by the utilization of SSRP strategies.     

Common rail injection system iterative learning control based parameter calibration for accurate fuel injection quantity control

This paper presents an accurate engine fuel injection quantity control technique for high pressure common rail (HPCR) injection systems by an iterative learning control (ILC)-based, on-line calibration method. Accurate fuel injection quantity control is of importance in improving engine combustion efficiency and reducing engine-out emissions. Current Diesel engine fuel injection quantity control algorithms are either based on pre-calibrated tables or injector models, which may not adequately handle the effects of disturbances from fuel pressure oscillation in HPCR, rail pressure sensor reading inaccuracy, and the injector aging on injection quantity control. In this paper, by using an exhaust oxygen fraction dynamic model, an on-line parameter calibration method for accurate fuel injection quantity control was developed based on an enhanced iterative learning control (EILC) technique in conjunction with HPCR injection system. A high-fidelity, GT-Power engine model, with parametric uncertainties and measurement disturbances, was utilized to validate such a methodology. Through simulations at different engine operating conditions, the effectiveness of the proposed method in rejecting the effects of uncertainties and disturbance on fuel injection quantity control was demonstrated.     

车用柴油机共轨式电控喷射系统关键技术的仿真与实验研究

介绍了中压共轨系统（PAIRCUI）和高压共轨系统（FIRCRI）的原理与特点，并用计算机仿真与实验方法研究了其中的关键性结构参数对喷油规模的影响。最后介绍了通用于这两种共轨系统以及双燃料天然气发动机控制的ECU，以及电控发动机的MAP标定技术。     

柴油机低排放燃烧系统研究

针对某款匹配株式会社电装第3代180 MPa电控高压共轨喷射系统和采用EGR方案的全新开发的国Ⅳ平台中型柴油机,研究了其3种不同燃烧室形状与喷油器匹配的燃烧规律,结果表明大径深比带翻边结构的2#燃烧室与8×810×150型号喷油器更加适合低排放燃烧系统开发要求。采用STAR-CD计算模拟软件,对油束落点与燃烧室的运动情况进行模拟分析。结果表明,模拟计算结果与试验结果基本一致,从而验证了试验的准确性和模拟计算的可靠性。     

提高共轨喷油器工作效率研究

根据电磁阀式共轨喷油器工作特点,研究了提高大流量电磁阀式共轨喷油器工作效率的技术途径。以喷孔前的压力为实际喷油压力,其与供油压力的比为共轨喷油器的有效喷油压力效率;以喷油量与喷油量和总回油量之和的比为共轨喷油器的有效喷油量效率。结果表明：喷油器有效喷油压力效率与有效喷油量效率相互影响;采用异型结构喷油嘴偶件可以有效提高喷油器工作效率;喷油器与燃油轨间高压管路长度、喷油嘴偶件及其他结构参数进行综合匹配,能够进一步提高喷油器工作效率。综合匹配的计算结果表明,在160 M Pa 标定压力下,最大有效喷油压力效率达到108．3％,有效喷油量效率达到96．8％。     

燃料喷射对缸内直喷LNG发动机性能影响的试验研究

将某4气门车用4缸汽油机改装成缸内直喷LNG发动机,分析了燃料的喷射正时对发动机性能的影响.结果表明:在中等转速范围内,气轨压力较高,喷射持续时间短;在低、高转速范围内,气轨压力较低,喷射持续时间长;在相同转速条件下,随着负荷的增加,气轨压力减小,喷射持续时间延长;在中等负荷范围内.发动机经济性较好.