燃油多次喷射控制策略对单缸柴油机燃烧与排放特性的影响

基于高压共轨系统对一台单缸柴油机采用燃油预喷射控制策略时的燃烧特性与排放特性变化规律进行了研究。在保持循环油量不变的前提下,通过控制每循环燃油的喷射次数、预喷油量、预喷与主喷的间隔角,对发动机缸内燃烧压力、放热规律、压力升高率及排放变化规律进行了分析。试验结果表明：当预喷油量小于5 mg/循环时,发动机能够在维持炭烟颗粒不增加的同时降低NO x的排放,同时发动机的压升率也较无预喷工况有所降低;多次喷射燃烧过程对燃油消耗率的影响较小,较无预喷工况略有上升,但通过对预喷角度、预喷油量及间隔角的合理匹配,能够实现对燃油消耗率的进一步优化。     

发动机PC控制系统的开发研究

对低散热CNG发动机PC电控系统软硬件的开发方法提出独特见解,解决了在控制系统开发过程中的一系列问题,缩短了系统开发周期;利用电控系统高速采集的各类数据精确控制天然气喷气阀的喷射。通过喷射阀的多次标定试验,得出的结果曲线基本一致,表明所开发的电控系统可行。     

移动式喷射混凝土车操作平台的制作及在秦岭特长隧道施工中的应用

目前在地下工程喷锚支护作业中,绝大多数采用人工将喷射混凝土输送到喷锚机中,施工中工人劳动强度高、时间长、效率低、成本高等因素,往往制约着施工工序的密切衔接。通过介绍移动式喷射混凝土车操作平台的制作过程及其在秦岭隧道喷锚支护施工中的应用实例,说明移动式喷射混凝土车操作平台制造简单、设计合理及现场使用方便、移动快捷的特点,能极大地减轻工人劳动强度、节省人工、缩短喷锚时间、提高施工效率。移动式喷射混凝土车操作平台可供其它工程借鉴与探讨。     

柴油机排气PM特性及其净化技术研究

分析了柴油机排气PM特性及其净化方法,比较了不同的过滤体再生技术。设计了一种新型的逆向喷气再生装置的反吹管螺旋喷吹和扫气阀结构,实现了过滤体逆向喷气再生技术的车载应用。     

LPG汽车供气系统关键部件特性研究

以某LPG/汽油两用燃料商务车为研究对象,针对其供气系统关键部件进行了性能测试。设计了供气系统喷气控制的驱动电路硬件和软件,主要对燃气喷射控制阀和蒸发减压阀的喷射精度和响应时间进行了测试试验。试验结果表明,不同气压状态下和不同供电电压下,喷气量与喷气脉冲占空比呈线性关系;燃气喷射控制阀在正常电压波动范围内工作稳定;蒸发减压阀可保持燃气喷射控制阀供气压力基本稳定。     

喷油策略对柴油机燃烧噪声及排放影响的模拟研究

进行了通过优化高压共轨系统燃油喷射策略来改善缸内燃烧排放性能的研究,基于AVL Fire软件,针对1015柴油机开展了不同燃油喷射策略下的喷雾燃烧和排放的数值模拟,建立了数学模型并验证了模型的可靠性,分析了一次预喷的预喷时刻、预喷量、主喷提前角对燃烧噪声及排放的影响,揭示了各参数对燃烧噪声和NOx及炭烟生成的影响机理,为进一步优化预喷方案提供了理论依据。     

隧道喷射钢纤维混凝土支护的力学特性及其施工技术

阐述了钢纤维掺合料对混凝土性能的改善机理及技术原理,并与非复合型混凝土进行对比分析;探讨喷射钢纤维混凝土支护隧道围岩的主要力学特性与作用机理;论证了在隧道支护工程中使用喷射钢纤维混凝土可以满足新奥法的要求;并对湿喷钢纤维混凝土施工的关键技术进行了简要介绍。     

高压共轨系统预喷控制策略研究

柴油机高压共轨燃油喷射系统可实现预喷、主喷和后喷的多次喷射,达到燃烧柔和效果,有效地降低燃烧噪声,减少排放,是世界内燃机行业公认的未来柴油机燃油系统的发展方向。在预喷机理分析的基础之上,提出了高压共轨燃油喷射系统预喷的控制策略,解决了预喷控制中有关喷射协调、预喷油量、喷射起始时刻、喷油器作用时间和预喷释放等问题。     

预喷与后喷参数对柴油机排放影响的试验研究

为了探究预喷射与后喷射对柴油机尾气中有害物质的影响,通过高压共轨柴油机台架试验,在不同的预喷与后喷参数下对柴油机尾气中有害物质的排放进行测试.试验结果表明:针对柴油机进行燃油预喷射可有效抑制尾气中NOx的产生,但烟度值有所升高;加入燃油后喷射后,NOx与烟度值均呈现减小趋势;随着近后喷射燃油喷射量的增加,尾气中烟度值呈先减小后增加趋势,NOx排放的变化无明显规律;根据试验数据确定了YN33发动机在各个工况下的最优排放点,在该排放点,尾气中各种有害物质排放均有所下降.     

C20喷射混凝土冻融力学试验

采用喷大板法制做C20喷射混凝土试件,使用压力试验机对经历不同冻融循环次数的试件进行了抗压和抗拉强度测试,分析冻融循环作用下其变化规律,采用共振法和超声波法对经历不同冻融循环次数的喷射混凝土进行动弹性模量测试,分析其抗冻耐久性,并对经历不同冻融循环次数下的试件外观进行了描述。研究结果表明：冻融对喷射混凝土的抗拉和抗压强度影响较大,随着冻融循环次数的增加,抗拉和抗压强度衰减程度增大,相对动弹性模量也逐渐衰减,呈线性降低趋势;C20喷射混凝土的相对耐久性指数非常低,经历50次冻融循环后的耐久性指数为10.1%,与C20普通混凝土相比,其相对耐久性指数更低,抗冻耐久性更差;C20喷射混凝土经历75次冻融循环后出现严重的酥碎剥落情况,不能满足工程抗冻性要求。     

电控喷油器流量特性的仿真研究

研究了影响电控喷油器流量特性的因素,推导出初始喷油脉宽的计算公式.针对燃油喷射过程中出现的非线性动态不稳定流动情况,将喷射的燃油简化为油柱的变速运动,结合不同工况不同阶段燃油喷射速度特性与阀杆组件运动之间的关系,建立了能较精确预测流量特性与初始喷油脉宽关系的电控喷油器数学模型.基于该模型,对某一汽油发动机电控燃油喷射系统进行了仿真,结果表明模型正确有效.     

汽油发动机电控喷射模拟试验装置的建立及其试验研究

根据汽车电控喷射系统喷油器结焦积炭形成机理，建立了一套有效的集汽油清净分散剂的评定与喷油器结焦积炭研究为一体的试验装置——电控喷射模拟试验装置。该装置通过对喷油器加热，控制喷油器的喷油时间间隔，从而强化了喷油器结焦积炭的形成条件，缩短了试验时间。试验表明，该装置对各种添加剂分辨效果明显，并验证了热浸在喷油器积炭形成中起关键的作用。     

轿车动力柴油化的技术措施探析

介绍了电控泵喷嘴、电控高压共轨喷油系统、可变几何涡轮技术、4气门技术、冷却废气再循环、燃烧系统和排气后处理等工作原理以及对轿车柴油机性能的影响,分析了实现柴油机轻量化等技术措施对整车性能的重要性。文中还列举了当前国内外典型的几种先进的轿车用柴油机的性能和技术特点,指出轿车柴油化是未来轿车动力的发展方向。     

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％。     

共轨喷油器在车喷油量控制自学习方法

为了精确控制喷油器老化后的在车喷油量,分析了共轨喷油器老化试验前后的小油量喷射特性,提出了小油量自学习修正的方法。当发动机处于倒拖工况时,在不同的轨压下,通过主动小脉宽喷射测得特定缸角加速度与其他几缸角加速度平均值的比值,研究得到发动机小油量燃烧后角加速度变化规律,并据此设计喷油量控制自学习算法。实车试验与台架试验表明,在无需增加额外传感器的情况下,小油量自学习修正算法能精确控制老化喷油器的小油量,明显改善老化喷油器小油量喷射的一致性和稳定性,满足发动机在全寿命期间的性能要求。     

一种新型共轨喷油器仿真研究

针对发动机对"先缓后急"喷油规律的需求,研究了一种双控制腔进油量孔的新型共轨喷油器。基于AMESim平台建立了喷油器模型,并应用EFS测试数据进行了模型校准。结果表明:与常规共轨喷油器相比,新型共轨喷油器针阀关闭速度提高了2倍,控制腔进油量孔流通面积减少了50%以上,更容易得到"先缓后急"的靴形喷油规律;减小控制腔容积可以提高喷油响应速度,增加滑阀弹簧预紧力可以提高滑阀恢复速度,以上措施能够提高新型喷油器的多次喷射能力,满足不同发动机性能需求;受滑阀副油道的作用,新型共轨喷油器在单结构参数、单次喷射条件下,喷油一致性受加工误差影响系数降低。     

Scavenging a sub-chamber type CNG fueled engine

The sub-chamber type gasoline engine was suggested to be a type of clean engine, but the presence of residual gas in the sub-chamber was a serious fault. In this experimental study, the CNG direct injection method was applied to scavenge residual gas from the sub-chamber. The CVC (constant volume chamber) is divided into the sub-chamber and main-chamber and used as the main experimental apparatus. Because each combustion chamber of the CVC has an injector, the injector can be used freely, at the same time or individually. Therefore, the scavenging efficiency can be improved by changing injection times for the sub-chamber. The experimental results demonstrated that when all the fuel was injected into the sub-chamber, the combustion duration was shortened by 30% compared to that of injection into the main-chamber. Although residual gas was observed in the CVC, when the frequency of injections into the sub-chamber increased, good combustion characteristics were obtained.     

多点汽油喷射喷油器积碳形成的研究

汽车经长时间使用后，喷油器针阀表面会形成少量积碳，影响其喷油质量。从喷油器结构、汽油品质及汽车运行工况等方面探讨了喷油器积碳的机理。通过喷油器积碳模拟试验论证了热浸时间及运行时间对喷油器堵塞率的影响。     

高压共轨燃油喷雾特性的试验研究与模型修正

利用高速闪光摄像技术建立了燃油喷雾特性试验台架,在不同喷射压力(80 MPa,102 MPa,130 MPa)和不同喷射背压(2 MPa,3 MPa)下对高压共轨电控喷油器的燃油瞬态喷雾特性进行了研究,并用Matlab编程对喷雾图像进行了处理,测量了不同工况下油束的贯穿度和锥角。通过试验数据,利用最小二乘非线性曲线拟合方法对高压喷射油束模型进行了修正,模型计算结果与试验结果基本吻合,表明修正后的油束模型能更好地预测高压喷射时的油束贯穿度和锥角。     

Effects of injection parameters on the spray characteristics of swirl and slit injectors using the Mie-scattering method

We investigated the effects of injection parameters such as injection pressure, ambient pressure, and ambient temperature on spray characteristics. We calculated the turbulence occurring point (t _c ), defined as the time required to generate a vortex, and the deceleration point (t _b ), defined as the time when spray penetration begins to decelerate, to elucidate the breakup mechanism of the test injectors. The spray velocity coefficient (C_v) was obtained to evaluate the spray characteristics. As the ambient pressure increases in the case of a slit injector, C_v decreases. We investigated the effects of nozzle tip shape according to injection pressure, ambient pressure, and fuel properties on spray characteristics and provide a C_v value of 0.38 for the swirl injector with a spray angle of 60° and the slit injector under atmospheric conditions. The value of C_v in the case of a slit injector was reduced by increasing the ambient pressure. Our results suggest that C_v of a swirl injector is constant regardless of changes in ambient pressure, injection pressure, and fuel properties. On the other hand, C_v of a slit injector is altered by changes in ambient pressure.