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。     

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％。     

基于AMESim的高压共轨喷油器仿真分析

柴油机高压共轨喷射系统中喷油器是其核心部件,燃油系统的喷油特性受喷油器关键部件结构参数的影响。在对高压共轨喷油器的结构进行分析后,在AMESim下建立其模型,并进行仿真分析不同的结构参数对喷油特性的影响。     

柴油机高压共轨喷油系统结构参数匹配

为提升发动机性能,进行了高压共轨喷油系统与大功率柴油机的匹配研究。在分析柴油机基本参数的基础上,通过计算喷油系统结构匹配参数,设计了高压共轨系统共轨组件,研究了喷油器流量参数,进行了共轨管的设计匹配。实验证明,所匹配的高压共轨系统满足快速建立和稳定共轨压力的要求。     

高压共轨系统结构参数对喷油规律影响的研究

对某高压共轨喷油系统进行仿真,以揭示结构参数对喷油规律的影响。搭建了高压共轨喷油系统试验台,以对仿真模型进行试验验证;通过正交试验设计和极差分析相结合,着重研究了高压共轨喷油系统控制腔进、回油孔直径和喷孔直径对喷油规律的影响,并对参数间的交互作用进行了分析,为高压共轨系统与高功率密度柴油机的匹配提供了依据。     

电控喷油器仿真模块化研究

根据典型高压共轨燃油喷射系统结构 ,提出了以模块式设计对柴油机燃油系统进行计算机仿真的方法 ,利用建立的 6个模块 ,编制了高压共轨喷油系统电控喷油器的仿真计算程序。应用该程序可对喷油器结构进行仿真优化。     

电控喷油器参数对喷油规律的影响

基于一维仿真软件GT-Suite模拟电控高压共轨燃油喷射系统及柴油机整机模型,探究电控喷油器关键参数对喷油规律的影响。研究表明,提高喷嘴流量系数可以大幅度提高喷油速率,且加快后期断油;控制室容积进、回油节流孔直径对针阀开启和关闭有很大影响;随着控制室容积增加,喷油规律曲线向右平移,针阀关闭速度变慢;电磁力对针阀开启影响较大,且随着电磁力的增加,初期喷油速率有所增加;针阀弹簧预紧力会影响针阀开启和关闭的速度。研究结果对高压共轨电控喷油器的确定和优化具有一定的参考价值。     

电控喷油器参数对高压共轨系统循环喷油量波动影响的量化分析

为研究电控喷油器参数对高压共轨系统循环喷油量波动的影响,利用AMESim仿真平台建立了电控高压共轨喷油系统数值仿真模型,并通过在高压共轨系统试验台上试验,验证了仿真模型的准确性。接着在此基础上对循环喷油量波动进行分析,揭示了喷油器参数对循环喷油量波动的影响规律。最后进行了量化分析,得到了喷油器参数变化引起的循环喷油量波动百分比的变化规律。结果表明,衔铁残余气隙、电磁阀预紧力、出油孔直径、进油孔直径、针阀预紧力和针阀升程是影响高压共轨系统循环喷油量的主要电控喷油器参数,在不同的轨压和喷油脉宽下,这些参数的变化引起的循环喷油量波动百分比分别为5.0%~16.8%、7.8%~26.2%、14.1%~22.9%、17.0%~23.3%、7.5%~33.2%和0~21.8%。     

喷油脉宽对高压共轨多次喷射油量波动的影响规律

使用高压共轨多次喷射试验台进行了主预喷射和主后喷射两种模式下高压共轨两次喷射油量随间歇时间波动的规律研究.通过试验数据系统地总结了喷油脉宽对两次喷射油量波动的影响规律.研究结果表明,两次喷射中,第2次喷射的油量波动振幅随第1次喷油脉宽的增加呈先增大、后减小的周期性波动.     

21世纪世界汽车工业发展趁势(十七)——国外汽车发动机新技术一瞥

现有电控共轨式燃油喷射系统有共轨蓄压式、共轨液压式和高压共轨式三种。其特点是通过高压共轨、共轨蓄压或液力增压形成高压,用电磁阀控制喷油过程。它有高压燃油泵、共轨油管、高压油管、喷油器、电控装置、各种传感器和执行器等组成。     

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。     

采用电控直列泵+冷却EGR技术的国Ⅲ柴油机排放性能的研究

研究了采用电控直列泵+冷却EGR技术的国Ⅲ柴油机强制关闭EGR阀对ESC、ETC和ELR循环排放的影响.分析了在调整喷油提前角后的ESC循环试验结果.比较了满足国Ⅲ排放法规的直列泵、电控单体泵和高压共轨3种技术的ESC循环的油耗率.研究结果表明,国Ⅲ柴油机在关闭EGR阀后NO_x大幅上升,超过了法规限值;虽通过调整喷油提前角可达到国Ⅲ排放的要求,但油耗率上升,动力性下降;与其它技术相比,采用电控直列泵+冷却EGR技术时国Ⅲ柴油机ESC循环油耗率最低.     

电磁驱动配气机构单缸汽油机的电控系统开发

为应用电磁驱动配气机构的单缸汽油机设计了基于DSP(TMS320F2812)的电控系统,此电控系统除常规的喷油、点火等控制功能外,还可通过调节进、排气门控制参数(气门开启时刻、关闭时刻以及气门升程)直接调节进气量,进而实现发动机不同工况下的稳定运转。完成了初步的运行试验,验证了电控系统的可行性,为进一步应用电磁驱动配气机构提高发动机性能的研究打下了基础。     

Effect of fuel injection strategies on the combustion process in a PFI boosted SI engine

A low-cost solution based on fuel injection strategies was investigated to optimize the combustion process in a boosted port fuel injection spark ignition (PFI SI) engine. The goal was to reduce the fuel consumption and pollutant emissions while maintaining performance. The effect of fuel injection was analyzed for the closed and open valve conditions, and the multiple injection strategies (MIS) based on double and triple fuel injection in the open-valve condition. The tests were performed on an optical accessible single-cylinder PFI SI engine equipped with an external boost device. The engine was operated at full load and with a stoichiometric ratio equivalent to that of commercial gasolines. Optical techniques based on 2D-digital imaging were used to follow the flame propagation from the flame kernel to late combustion phase. In particular, the diffusion-controlled flames near the valves and cylinder walls, due to fuel deposition, were studied. In these conditions, the presence of soot was measured by two-color pyrometry, and correlated with engine parameters and exhaust emissions measured by conventional methods. The open valve fuel injection strategies demonstrated better combustion process efficiency than the closed ones. They provided very low soot levels in the combustion chamber and engine exhaust, and a reduction in specific fuel consumption. The multiple injection strategies proved to be the best solution in terms of performance, soot concentration, and fuel consumption.     

高压共轨喷油器压力波动与针阀响应解耦分析

多次喷射过程中,不同喷射之间的相互影响导致循环喷油量的控制难度增大。建立了高压共轨系统的AMESim仿真模型,通过数值仿真和试验测试相结合的方法,揭示了喷油器内部压力波动和针阀开启阶段动作响应的强耦合作用是导致主喷油量随喷射间隔波动的根本原因,当主喷油量基准值为60．0 mm3时,其波动量最大可达3．6 mm3。建立了共轨系统的无阻尼 L C液力系统模型,通过对模型的分析,针对强耦合作用提出了减小喷油器内部油道长径比和盛油槽容积的解耦方法。对解耦方法的仿真试验验证表明,采用解耦方法后压力波动和针阀响应的耦合程度降低53％。     

进气门关闭状态下喷油时刻对汽油机性能的影响

为了改善进气道喷射式发动机性能,采用台架试验和数值计算的方法对喷油时刻与进气道喷射式汽油机性能之间的关系进行了研究。研究结果表明：在进气门关闭状态下进行燃油喷射,发动机运行工况不同,喷油时刻对发动机性能的影响规律不同,小节气门开度时推迟喷油时刻会导致 HC 排放升高和发动机动力性下降,大节气门开度时喷油时刻的改变对发动机性能的影响可以忽略。通过数值计算分析发现该变化规律与附壁油膜挥发速率有直接关系,在小节气门开度条件下,附壁油膜无法完全挥发,会增加燃油以液态形式进入气缸的量,从而使发动机性能下降,而处于大节气门条件下,较高的机体温度使得附壁油膜挥发速率加快,降低液态燃油的量,从而改善发动机性能。因此,进气道喷射发动机可以在小节气门开度时采用两次燃油喷射方式提升发动机性能,而在大节气门开度下则无需考虑喷油时刻的影响。     

均质压燃发动机研究开发新进展

介绍了HCCI燃烧节能和降排放的潜力及其产业化关键技术问题;阐述了HCCI发动机稳态工况下的着火燃烧控制方法、瞬态运行控制方法和数值模拟等方面的最新研究进展。可以看出,目前国际上HCCI产业化研究主要集中在汽油机和柴油机HCCI燃烧控制方面,包括燃烧诊断、燃烧模式切换和瞬态工况过渡。缸内直喷多段喷射是HCCI燃烧在车用发动机上应用更有前途和更具可行性的方式。HCCI发动机产业化进程将取决于快速可变配气系统和高质量燃油喷射系统等技术的进一步成熟和产业化成本。     

涡轮增压气道喷射汽油机工作过程性能优化

本文对某涡轮增压气道喷射汽油机进行了工作过程性能优化。首先根据实验结果,进行了同系列自然吸气汽油机工作数值模拟模型的标定;然后以该标定后模型为基础,建立了涡轮增压气道喷射汽油机工作过程数值模拟模型;再利用此模型进行了7种涡轮增压器的选型和匹配计算,确定了合适的涡轮增压器;最后分析了压缩比、进排气歧管结构、凸轮升程与配气相位等对该汽油机动力性、经济性的影响,并进行了相应的汽油机参数和结构优化。