一种高压共轨喷油器控制阀设计研究

针对大流量、高转速高压共轨喷油器回油量大、响应慢的问题,设计一种带滑阀结构的共轨喷油器控制阀,通过仿真计算分析了高压共轨喷油器控制阀关键结构参数对喷油性能的影响规律,并以此为依据,开展喷油器控制阀滑阀结构设计研究。通过试验验证了共轨喷油器控制阀增加滑阀结构设计后对提高喷油响应速度、降低回油量有明显的作用,优化了喷油器的性能,提高了供油系统的效率。     

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。     

博世第三代压电控制共轨喷油系统（三）

本文阐述第三代压电共轨喷油系统的主要部件,特别是电子控制单元（ECU）中采用的新的软件控制功能——喷油器的油量修正和电压修正、压力波修正、预喷射油量调节以及λ调节等,最后还用发动机试验结果证实其优越性,使读者对第三代压电控制式共轨喷油系统有一个完整而清晰的了解。     

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.     

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。     

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。     

采用可控散射喷嘴的高响应柴油喷油器和闭环喷油控制实现稳定性燃烧的研究

共轨系统自1996年首次推出以来，柴油机性能已得到了显著提升。多年来，共轨技术持续发展，降低了发动机燃油消耗和排放，提高了驾驶性能。然而，为满足世界范围内持续严格的排放限值并提供性能更加优越的柴油车，还需进一步提升燃烧精确控制技术。通过精确控制喷油量并提高喷油压力，共轨喷油器可显著提升燃烧性能。此外，还需要更接近矩形的喷油规律、更短间隔期内稳定多次喷射的能力及喷雾形状控制来优化燃油混合。另外，在优化喷射和燃烧时，还需考虑世界范围内燃油品质的不同。分别阐述了两种能够实现以上目标的创新喷油器技术，第一种是第四代压电喷油器（G4P）及具有特殊孔状（可控散射喷雾（CDS））的新型喷孔设计，有助于提高燃烧性能。其优势是降低热损失，提高燃烧效率。第二种是通过闭环控制提高喷油量的精确性，实现稳定性燃烧。主要实现途径是基于内置在喷油器中的压力传感器检测实际的喷油速率和燃油特性。上述两个技术是提高发动机性能和针对世界范围内所用燃油品质的多样性以改善燃烧稳定性的关键技术。     

压电喷油器动态响应特性试验研究

针对自主设计研制的压电喷油器,利用喷油规律测试仪,试验研究了压电喷油器的喷油规律,并分析了喷油器在不同轨压和控制脉宽下的动态响应特性和喷射能力.结果表明:在不同轨压和控制脉宽下喷油器进行喷射时,喷油持续期较为稳定;当轨压从120 M Pa增加到160 M Pa时,喷油开启响应延迟仅增加了约14.5％;当控制脉宽从1.0ms增加到2.5ms时,喷油关闭响应延迟减小了约14.9％;喷油器进行多次喷射时,主预喷标准差分别仅为0.4和0.3左右.     

电控共轨式喷射系统喷油过程的试验研究

叙述了柴油机电控共轨式喷射系统喷油过程的试验装置及原理，实测了HEUI—A液压增压式喷油器的喷油规律，并对共轨压力和喷油脉宽与喷油量、预喷射和喷油率之间的依存关系进行了综合分析。     

采用闭环调节回路的柴油机喷射系统

博世公司针对柴油机开发了一种新型喷油系统。这种被命名为"针阀闭环控制"的喷油系统基于电磁阀式喷油器的共轨喷油技术而开发。其能以闭环方式调节喷油持续期,同时借助于喷油器中的压电传感器和新型软件结构以极高的精度进行采集并调节每次燃油喷射的持续期。从而能在实际行驶条件下,在整个汽车使用周期内确保对发动机较为重要的燃油计量和准备精度,因此这种喷油系统有效提升了轿车柴油机动力装置未来技术竞争力。     

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％。     

Effect of injector parameters on the injection quantity of common rail injection system for diesel engines

In this paper, the bond graph model of common rail injector was proposed in consideration of the effects of variable liquid capacitance and fuel physical property on the injection characteristics of the injector. State equations were derived based on the model, which were numerically solved by programming in Matlab. Comparisons between the simulation results and the experimental data show that the numerical model can effectively predict the injection quantity of the system. Effect of variation of delivery chamber diameter, needle seat semi-angle, needle cone semi-angle, ball valve seat semi-angle, nozzle hole diameter, inlet orifice diameter and outlet orifice diameter on fuel injection quantity had been analyzed. The influence rules of various parameters on the fuel injection quantity had been established. The experiments were conducted using face centered central composite design. A second order polynomial response surface model had been developed for predicting fuel injection quantity, as a function of the independent variables. Analysis of variation was used to determine the significance interactions which primarily affect the fuel injection quantity. It had been concluded that six interaction factors including delivery chamber diameter with nozzle hole diameter, needle seat semi-angle with needle cone semi-angle, needle seat semi-angle with nozzle hole diameter, needle cone semi-angle with nozzle hole diameter, nozzle hole diameter with inlet orifice diameter, and nozzle hole diameter with outlet orifice diameter have significant effect on the fuel injection quantity of the system.     

增压式共轨喷射系统结构改进研究

阐明了增压式共轨喷射系统的结构组成和工作原理,分析了电控增压器增压室及喷油器压力室内燃油压力振荡的原因和可能带来的不利影响,提出了增加平衡油压电磁阀的方式,使压力室压力在高压喷射后能迅速恢复到轨压并消除压力振荡。建立了新系统的仿真模型,进行了仿真分析,结果证实新系统能在不削弱增压效果的前提下,消除压力振荡。设计了四通电磁阀,将增压活塞电磁阀和平衡压力电磁阀合二为一,实现了改进原理,而不增加系统控制对象(电磁阀)。最后对使用节流孔的方式来改进系统性能的方案作了仿真研究,分析了该方式的优缺点。     

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。     

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.     

高压共轨喷油器精密偶件的泄漏分析

高压共轨电控喷油系统中，随着燃油喷射压力的大幅度提高，燃油的粘度-压力效应、粘度-温度效应凸显。作者分析了高压共轨喷油器精密偶件中的泄漏问题，得出的结论是：考虑了燃油的粘压效应、粘温效应后实际的泄漏量并不十分严重；如果考虑油液的极化效应、进口起始段的效应以及环形槽的影响，实际泄漏量可能还会减小。     

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。