车用柴油机喷油系统中阻尼阀的试验分析与计算研究

在出油阀紧帽中安置阻尼阀,可在一定范围内有效地消除喷油系统在提高喷射压力和喷油速率后所出现的二次喷射和穴蚀等不正常现象,这是一个简单而实用的方法。本文通过对一台大功率高速直喷式柴油机喷油系统的大量变参数试验与模拟计算,详细分析研究了阻尼阀对喷油系统的影响及其在高压系统中的作用机理,给出了一个带阻尼阀并考虑空穴和音速变化的模拟计算数学模型,比较了计算与实机试验的结果。     

二次喷射对开式燃烧室柴油机的性能和废气污染的影响

柴油机二次喷射是指主喷油后进入燃烧室的附加喷油。它通常是由于泵与喷油器之间的高压油管内的残余压力波所引起的。当这种压力波超过喷油器开启压力时,便发生二次喷射。 试验表明:试验中所采用的一台美国陆军坦克机动车局(TACOM)单缸机(装有美国波许喷油系统)在正常的运转范围内有二次喷射。按以前报导过的工作,重新设计了喷油泵的溢油孔和出油阀,以排除二次喷射。在同一台发动机上对常用的与改进后的两种喷油系统进行了对比试验,并确定了二次喷射对发动机功率、经济性和废气污染的影响。结论是;二次喷射增加了烟度、未燃碳氢化合物和燃油消耗率,使功率下降。     

GDI发动机二次喷射策略对油耗和排放影响的试验研究

通过改变某款GDI汽油发动机二次喷射策略,在2800rpm,13.5bar工况下研究了二次喷射比例和喷油时刻对油耗、排放的影响。试验结果表明:适当的二次喷射策略有利于优化发动机经济性和排放;二次喷射的比例和喷油时刻影响混合气的形成,可燃混合气形成的优劣程度直接影响燃烧和排放中炭烟生成,可通过优化策略控制CO和HC排放;二次喷射影响缸内温度,温度升高NOx排放增大。     

直喷汽油机低速喷油特性的优化

为了解决GDI发动机低速情况下湿壁的问题,针对某GDI发动机的低转速工况,优化其喷油特性,从喷油策略上对比了单次喷射和二次喷射的雾化结果以及最终得到的缸压曲线。在一定的两次喷油比例上,比较了喷油时刻对湿壁量以及最后火花塞附近当量比的影响,同时还计算了壁面油膜的蒸发量和最终壁面残余的油膜质量,这些将是对HC排放重要的判定依据。     

基于2阶段喷射的缸内直喷汽油机HCCI燃烧的研究

在缸内直喷汽油机（GDI）上采用2阶段燃油喷射技术来控制缸内混合气形成和燃烧，在GDI发动机上实现了均质混合气压燃（HCCI）燃烧方式，研究了缸内2阶段汽油喷射对HCCI燃烧特性的影响。结果表明，压缩行程中的第2次喷油时间可以有效地控制燃烧始点，二次喷油持续期可以控制燃烧速率、燃烧相位和拓宽发动机负荷。     

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。     

二次喷射对直喷增压小排量汽油机影响的数值模拟

采用经试验验证的喷雾和燃烧模型,对一款小排量增压直喷汽油机进行数值模拟,研究二次喷射(不同喷油时刻和喷油比例)对发动机的油膜形成和混合气均匀性的影响。结果表明,在低速全负荷工况下,该款发动机存在一组最佳喷油参数:第一次喷射开始时刻为60°CA ATDC,第二次喷射结束时刻为170°CA ATDC,第二次喷射燃油比例为30%。     

采用切线凸轮的电控单体泵燃油系统性能研究

研究了电控单体泵燃油系统特性在匹配切线凸轮型线下的燃油特性。进行了高转速和低转速下的试验,低转速下对应的供油速度低,如果供油提前角太提前将导致断续喷射,高转速下较大的凸轮速度将对应较高的供油速度,使得供油压力高,因此可用凸轮速度范围受到限制,切线凸轮速度变化较大使得对应的工作区间较短;进行了不同提前角下的试验,供油角度的变化对电控单体泵燃油系统喷射特性影响较大,不利于通过调节喷油角度来优化排放性能;进行了不同油量下系统的特性试验,发现不同油量下喷射特性变化大,变化规律不满足理想喷油规律的需求;进行了高速下燃油系统试验,高速时由于压力波的影响出现了二次喷射。结果说明,切线凸轮型线的速度段斜率大,能够快速实现高速供油,有利于快速建立供油压力,但是采用切线凸轮的单体泵燃油系统的供油特性受到转速和提前角的影响,不利于发动机面工况的匹配和大功率柴油机的需求。     

利用二次喷射抑制增压直喷汽油机超级爆震的试验研究

为了研究缸内直喷发动机低速大负荷工况超级爆震的抑制措施,有效降低超级爆震的频次,基于优化后的单次喷射相位和燃油轨压,采用降低烟度方式确定二次喷射中后喷的相位和喷油比例,结合早燃(PI)稳态测试循环,通过发动机台架试验比较了两种喷射方式下的超级爆震频次。结果表明,二次喷射能够有效地降低发动机烟度,并对超级爆震具有良好的抑制效果。     

关于高压喷射系统异常喷射量特性的研究

<正>作者在探讨了低速低负荷区域的异常喷射量特性之后,提出了两项解决措施,其一是定残压 出油阀,可滋借鉴。 一、前言 近年来,由于对车用柴油机降低油耗的要求,所以采用直喷式发动机比预燃室式发动机要多,并且因要求排气净化和提高燃烧性能,故向提高喷射压力、增加喷射能量,以及喷雾微粒化和增大贯穿度的方向发展。但是,也随之带来许多问题,在高速高负荷时产生二次喷射和气蚀、穴蚀问题。     

An Experimental Study on the Characteristics of Fuel Injection System with Dual High-pressure Actuator Control

对采用电控单体泵和共轨喷油器的双电磁阀控制燃油系统进行试验研究,该系统能完成对供油和喷油的独立控制;研究结果表明双电磁阀控制燃油系统可方便地控制启喷压力,从而灵活地调节喷油规律;可在部分工况下实现等压喷射;双阀系统开始和结束喷射时刻的燃油压力会影响实际喷油持续期的长度,喷射压力越高,实际的喷油持续期越长.     

“现代”汽车的喷油器

韩国“现代”汽车大多采用ECU控制电子喷射系统,喷油器则是电喷的供油系中最终执行元件。喷油器的喷油特性,将直将影响汽车的油耗和发动机的其它性能。一些喷油特性,如喷油起始角,喷油时间,是由ECU根据感传器的输入信号经过微处理后的输出信号决定的。但喷油率,即单位时间内喷油器喷油量     

欧洲主要重型汽车发动机柴油喷射技术

为了降低燃油消耗,并将PM排放物和NOx排放物控制在欧Ⅳ标准要求的范围内,同时降低发动机的自重,技术人员采取发动机废气前处理技术以求对发动机内部结构进行重大改进.日益严格的排放法规对喷油提出了特别高的要求.目前,采取的措施主要集中在高压喷射、严格控制喷油过程和优化喷油器等方面(见图1).泵喷嘴和泵-管-嘴喷油系统当前针对发动机传统的直列式泵喷嘴系统进行改进的比较多一些,而且各公司采用的方法也不一样:曼和雷诺公司采用了共轨式喷油系统;依维柯、沃尔沃采用的是喷嘴喷油系统;DAF和奔驰公司采用泵-管-喷嘴喷油系统,斯堪尼亚有的采用泵-喷嘴喷油器 HPI-喷油系统.     

浅谈喷油正时

电控多点燃油喷射式发动机的喷油控制方式可分为顺序燃油喷射和非顺序燃油喷射．所谓顺序燃油喷射是指按各缸的工作顺序不同．在正确的时刻向该缸喷射适量的燃油;非顺序燃油喷射则不能按各缸的工作顺序在适当的时刻向该缸喷射燃油,这对发动机的性能会略有影响,但可省略相位传感器(也称凸轮轴位置传感器CMP),且发动机控制模块也可简化。为减少喷油时刻对发动机性能的影响．非顺序燃油喷射发动机多采用分组喷射的方式,如4缸发动机．如果工作顺序是1-3-4-2．可采用1-4缸为一组同时喷射,2-3缸为一组同时喷射．喷油时间选择上避开对两缸中的某缸影响较大的点。无论是何种喷油方式．对喷油正时的要求是在进气行程前将燃油喷完,如图1所示。如果喷油时间选择不当．特别是边进气边喷油．会对发动机的排放,动力性和经济性有所影响。下面分别对两种不同控制方式发动机的喷油正时进行分析,以帮助读者更好地理解喷油控制。     

稀燃汽油机二次喷油电控系统开发

根据发动机稀薄燃烧的要求,采用16位单片机MC9S12XDP512微控制器,利用其增强型输入捕捉输出比较定时器,自主开发出电控系统。采用稀燃、快燃(滚流)、推迟点火和二次喷油的可控燃烧方案,改变二次喷油比例和二次喷油时刻等参数,实现二次喷油过程的优化,在气流运动的作用下,实现了发动机稀薄燃烧复杂时序控制,明显改善燃烧过程。在稀薄燃烧发动机典型工况下,空燃比越大,二次喷油比例对燃油经济性的改善越明显。     

弹跳式喷油模式下汽油直接喷射的实时控制

汽油直接喷射无节流稀气分层燃烧能降低发动机的有害排放,并明显提高燃油经济性。然而,采用汽油分层燃烧会导致诸如循环变化率大和颗粒物排放增加等问题。应用多次喷射策略可以缓解这些问题,但这需要采取小油量喷射方式,从而会使传统电磁阀喷油器在弹跳式喷油模式下工作,这时线圈通电时间与喷油量之间呈现出高度非线性关系。介绍1种可以控制小油量喷射的闭环控制系统。这种控制系统基于线圈断电阶段电压控制信号的1种特殊特性。根据这一特性,可以计算出喷油器针阀的关闭时间,进而计算出实际喷油量。试验结果表明,通过对弹跳式喷油的合理控制,提出的控制系统有潜力提高汽油直接喷射电磁阀喷油器最小油量的喷射能力。     

电控燃油喷射发动机怠速性能的检修规律

电控汽油喷射(EFl)发动机在小型汽车上已得到广泛的应用．其主要优点有：(1)克服了传统装置(化油器)的节流作用．增大了充气量．改善了发动机的动力性能：(2)电控喷油控制空燃比达到优化状态．而且各种工况下响应特性好：(3)因电脑(ECU)控制喷油量．能使发动机顺利起动．而且提高了暖机性能：(4)根据各种工况提供相应的混合气空燃比．而且空气与燃油混合质量高，     

高压多次喷射对缸内直喷汽油机极低温起动性能的影响

相对于进气道喷射,缸内直喷汽油机的主要优势就是能实现对喷油压力、喷油次数和喷油时刻的精确控制。目前,对于发动机全工况的多次喷射研究和标定已经相当成熟,但将多次喷射应用于极低温环境,通过调整喷油时刻和喷射次数,将传统的低压喷射、单次喷射替换为高压喷射、多次喷射,能显著缩短汽油机起动时间。试验表明,使用优化后的3次喷射方式,采样发动机的低温冷起动时间能缩短35%~70%。     

道依茨柴油发动机EDC16电控单体泵系统及其检修

道依茨（DEUTZ）柴油发动机EDC16电控单体泵系统（以下简称EDC16系统）是一个新型的全电子控制柴油机燃油喷射系统,它不再采用机械调速器（没有齿杆装置）,与传统的机械喷射系统不同的是：EDC16系统采用转矩控制策略,可以自由控制发动机输出转矩（喷油量）和喷油开始时间（喷油定时）。电控单体泵供油系统的喷油泵是单体的,     

直喷汽油机电控喷油系统的开发研究

开发了汽油直喷发动机电控喷油系统,选取飞思卡尔MC9S12DP512MPVE单片机作为发动机ECU的主控芯片,设计了喷油驱动电路模块,制订了不同工况下喷油控制策略.发动机试验证明,该电控喷油系统能提供不同工况所需喷射压力,符合设计的喷油控制策略,能够可靠保证发动机的喷油性能要求.