柴油机高低压EGR系统模拟分析

EGR技术能有效降低机内NOx排放,EGR率的提升是EGR技术关键之一。通过对某柴油机六缸高压EGR系统进行改进,提出高压加低压EGR系统这一新式布置方案,并利用AVL boost软件进行仿真计算。结果表明,高低压EGR系统具有提升EGR率的潜力。     

基于滑模理论的车用EGR系统混沌控制

基于高阶滑模混沌控制的快速稳定和高效鲁棒特点,建立了柴油机EGR系统动态数学模型;设计了柴油机EGR系统的误差评估滑模面、滑模控制率与混沌控制器;针对EGR阀动态控制规律与响应迟滞机理,制订了柴油机EGR阀的控制、修正与优化策略。利用Control Core软件,对EGR阀的响应特性、占空比和EGR率进行了仿真,实现了高阶滑模混沌控制器对EGR系统精确修正、优化与控制。依据柴油机瞬态测试循环法规,进行了增压柴油机EGR系统的动态响应特性和排放测试等试验。试验结果表明,该高阶滑模混沌控制器性能可靠、处理能力强、控制精度高,满足柴油机EGR系统的控制要求。     

车用重型高压共轨柴油机EGR性能及优化

在1台CA6DL2—35E3重型高压共轨柴油机上建立原理性低压EGR系统,并进行了EGR性能试验。试验结果表明:在欧Ⅲ高压共轨柴油机平台下,小EGR率即可大幅度降低NOx排放;从性能及排放折中考虑,在中小负荷可适当增大废气回流量以实现低温燃烧;根据优化策略优化EGR率后,仅在13%EGR率范围内气体排放即可达到欧Ⅳ法规水平,而通过对大负荷最佳EGR率的修正,在满足排放要求的同时,可降低EGR散热损失;NOx比排放量随燃烧放热率峰值变化存在拐点(EGR率最优点),可作为改善尾气排放的有效判据。     

国Ⅲ柴油机ESC试验循环排放特性分析

对采用机械泵+EGR、电控单体泵和高压共轨3种技术方案的国Ⅲ柴油机进行欧洲稳态循环(ESC)试验,对3种技术方案柴油机ESC试验的气态污染物分担率和油耗量进行了对比分析.分析结果表明,电控燃油系统尤其是高压共轨系统的污染物分布更趋均匀,而采用机械泵+EGR的柴油机的油耗量较低.     

带可变几何涡轮增压器柴油机的双回路废气再循环多变量控制

研究双回路废气再循环(EGR)柴油机采用多变量控制器的设计问题。发动机需控制2个EGR阀(高压阀和低压阀)、1个排气节流阀和1个可变几何涡轮增压器。提出了一种利用模型预测控制(MPC)方法,对柴油机进行适用于生产的空气管理控制。此外,概述了所提出设计的调整过程。在1台2.8L轻型柴油机上获得了设计的性能试验结果。控制器闭环性能的LA-4循环瞬态数据验证了设计过程的有效性。在整个瞬态行驶循环控制器的标定过程中,MPC从数据采集开始到建立发动机标定模型仅用10天时间。     

VNT在中型柴油机上应用试验研究

在中型高压共轨柴油机上安装可变喷嘴截面涡轮增压器(VNT),研究其对柴油机动力性、经济性影响。加装EGR系统,研究VNT对EGR率提升以及对排放的改善影响。最后,初步进行了VNT+EGR的控制试验研究。     

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%。     

柴油机高/低压EGR系统方案的仿真与试验

为了辅助低温燃烧研究,本项目组以国4重型柴油机为基础,保持高压EGR系统不变,搭建各种方案的低压EGR系统,以高/低压EGR系统共同作用下产生50%的EGR率为目标进行仿真计算,最终推荐一种可行方案,并在该方案基础上实现了低温燃烧。     

某型柴油机进气歧管优化分析

利用CFD软件计算某四缸柴油机各个气缸EGR废气分布,利用Boost软件计算发动机一个工作循环的边界条件,提供给3D模型作为输入。在CFD软件中计算并得到各个气缸的EGR率和EGR质量流量相对误差,由于计算结果不满足评价标准,因此对进气歧管模型结构进行优化,并再次按照以上步骤进行CFD计算。结果证明：优化方案进气歧管EGR分布均匀性很好,满足评价要求。     

涡轮增压柴油机EGR系统匹配与计算

利用AVL-Boost软件,对某企业一款3L涡轮增压柴油机建立一维流动模型。在原机标定的基础上,设计和优化EGR系统,研究和分析EGR系统对涡轮增压发动机的影响,展开对增压器联合运行特性和EGR系统特性匹配的研究,并相应得到最优的文丘里管设计方案。     

基于enDYNA的柴油机瞬态EGR控制硬件在环仿真平台研究

为实现试验台模拟增压柴油机瞬态EGR控制,基于CY6D180柴油机和enDYNA建模软件设计了硬件在环仿真平台。通过典型工况下的模型验证以及仿真平台与台架试验的EGR优化结果分析,表明该仿真模型平均误差不超过10%,可辅助试验台架进行稳态EGR优化标定试验。通过该仿真平台的瞬态进气量跟踪测试表明,跟踪曲线的平均超调量在5%左右,且瞬态响应调节时间短,该平台可有效模拟CY6D180柴油机的瞬态响应特性。     

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.     

柴油机多级并联文丘里管进气系统

为了最大限度地降低NOx排放,进行了利用多级并联式文丘里管进气系统提高柴油机EGR率的研究.通过理论计算和模拟试验的方法对各个文丘里管的结构参数和通道开通数的排列组合进行了优化,分析了不同结构参数和排列组合对柴油机工作参数的影响,特别是对EGR率的影响.结果表明,柴油机在采用多级并联式文丘里管进气系统后,有效提升了EG...     

满足国六排放法规的重型车用柴油机开发

介绍1款在现有无废气再循环(EGR)系统且满足国五排放法规的柴油机基础上进行升级,以满足国六排放法规的柴油机。达到国六排放法规的首选柴油机技术路线是采用EGR系统和具有高转换效率的集成式后处理系统。开发结果表明,采用EGR 系统可以显著降低柴油机氮氧化物(NOx)原始排放,但同时会增加颗粒物(PM)排放。采用高压喷射可以明显改善发动机PM排放,通过进气节流可明显提高柴油机小负荷时的排气温度,确保柴油机选择性催化还原(SCR)系统的高效运行,并有效降低NOx尾管排放。此外,采用柴油机颗粒捕集器(DPF)是目前降低柴油机PM尾管排放最有效的措施。     

VGT-EGR替代方案控制策略的实现

基于柴油机VGT-EGR系统的控制原理,提出了由电子节气门(ETC)—可变废气控制系统(VEC)联合控制替代VGT单独控制并结合EGR系统进一步降低柴油机排放的方案,建立了能够模拟多缸单体泵柴油机运行并通过芯片内部程序对其执行器进行控制的在环仿真试验平台,制取了不同工况下的循环油量MAP图,研究并制订了ETC,VEC和EGR系统的控制策略,并通过在环仿真试验验证了控制策略的可行性。     

未来轿车柴油机的系统开发

Mahle公司的试验研究是建立在一种典型的现代柴油机结构基础上的，能够对现在和未来的技术进行系统的试验。这种试验用柴油机具有集成的高压和低压废气再循环（EGR）管路，以及可自由编程的发动机电控单元，因而能在真实的条件下高效地开发新系统。以试验研究EGR技术为例，介绍这种整体式试验方法的优点。     

基于KPCA与KFDA的国六柴油机EGR系统故障诊断

为适应柴油机远程自适应诊断的需要,提出了一种基于数据驱动的柴油机故障诊断方法,在国六柴油机EGR系统的典型故障中进行了验证。利用柴油机试验车队实时远程监测数据建立数据模型,将监测参数中与EGR工作密切相关的11个参数作为模型特征变量,首先采用核主成分分析法(Kernel Principal Component Analysis, KPCA)对原始高维数据进行降维,其次采用核Fisher判别分析法(Kernel Fisher Discriminant Analysis, KFDA)对柴油机EGR系统的正常数据和故障数据进行分类器训练,进而实现对未知数据的故障诊断。结果表明:此方法能够对试验中出现的两种EGR典型故障进行有效诊断,通过KPCA与KFDA相结合,改善了线性方法在处理柴油机故障变量的非线性及强耦合性问题上的缺陷。     

内部EGR增压中冷柴油机排放性能试验研究

以1台6缸增压柴油机为研究对象,提出了2种能够实现内部EGR的结构设计方案,利用软件建立了仿真模型,根据模拟计算结果确定了在排气凸轮上增加一个小凸轮,使排气门二次开启的试验方案.通过试验研究了内部EGR对柴油机动力性、经济性和排放性能的影响,试验结果表明,内部EGR系统能有效降低气体和PM污染物的排放.     

EGR率和初始燃空当量比对柴油机燃烧和排放性能的影响研究

引入初始燃空当量比的概念——柴油机进气系统引入废气前的燃空当量比,即生成废气再循环系统中的废气的燃空当量比。采用CFD技术建立了某柴油机发动机模型及其燃烧模型,通过该模型算得的压力曲线与实际压力曲线较吻合,验证了模型的正确性;通过对该模型的模拟,分析了EGR系统中EGR率和初始燃空当量比对柴油机燃烧性能和排放性能的影响规律。     

基于冷却 EGR和压缩比的增压汽油机燃油经济性优化

通过冷却EGR结合高几何压缩比的方式来改善发动机热效率,利用GT‐Power软件建立并标定了发动机热力学循环仿真模型,预测了带外部冷却EGR系统的进气道喷射发动机提高压缩比后的性能。提出了一种考虑EGR影响的爆震预测方法,并进行了试验验证,通过神经网络结合遗传算法及一维热力学模型对冷却 EGR发动机的几何压缩比进行了预测优化。结果表明,提高压缩比后可以在基本不损失外特性扭矩输出的前提下进一步提高发动机的热效率。