Brake Valve Timing and Fuel Injection: a Unified Engine Torque Actuator for Heavy-Duty Vehicles

A unified engine torque actuator for heavy-duty vehicles is developed in this paper. Based on averaging and identification of the instantaneous torque response for changes in brake valve timing and fuel flow, we derive a control oriented engine model of a six cylinder, 350 Hp turbocharged diesel engine, equipped with a compression brake. This work bridges the gap between the detailed compression crank angle based models developed in the engine design community, and the first order lag representation of diesel engine torque response used in the vehicle dynamics community. Moreover, we integrate the compression brake actuator with the service brakes and design a PI-controller that emulates the driver's actions during long descends on grades. The controller simply uses the engine speed measurement to activate the service brakes only when needed.     

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。     

电喷电控发动机汽车的燃油经济性检测

针对装备电喷汽油机和电控柴油机汽车油耗测试中所遇到的无法测量或测量数据不准的问题,通过对现代电喷汽油机和电控柴油机供油系统结构及其管路压力、回油量的分析,探讨采用不同型式油耗仪及其各种辅助装置,并采取正确的油耗仪连接方法,解决上述问题。     

装用电磁驱动气门的发动机配气相位优化

在自行研制的电磁驱动气门性能测试的基础上,提出了配气相位的优化步骤与原则,对装用电磁驱动气门的车用汽油机进行了性能仿真,确定了最优的配气相位,提出了用改变进气关闭角来调节负荷的方法.研究结果表明,电磁驱动气门的应用可使车用汽油机在中低转速工况的动力性和部分负荷工况的经济性得到显著改善.     

二次喷射时刻对 GDI 汽油机颗粒物排放的影响

研究了缸内直喷汽油机在不同二次喷射时刻条件下的颗粒物粒径分布特性。试验工况为最大扭矩转速2000 r／min工况,负荷率分别为10％,30％,60％。试验结果表明：不同二次喷射时刻下,缸内直喷汽油机颗粒物粒径呈单峰分布,低负荷数量峰值在对应的积聚模态70 nm附近。低负荷下,合理优化二次喷油时刻可以降低颗粒物排放;中等负荷时,单次喷射的颗粒物排放远低于二次喷射。     

增压直喷汽油机配气相位确定方法的研究

针对增压直喷汽油机的特点,设计了配气相位的目标要求及确定方法,对常用工况进行了热力学分析,设计了满足目标要求的气门升程曲线,结合怠速稳定性和气门与活塞运动干涉的研究,确定了配气机构安装相位.试验表明,该分析方法在怠速时可实现怠速转速波动率有效下降,且在各转速工况实现VVT相位变化最大,避免气门与活塞的运动干涉.     

电喷汽车两用燃料装置的匹配器

液化石油气(LPG)作为汽车的代用燃料，在我国逐渐得到引用和推广。烟台交运集团同合绿色汽车工程开发有限公司研制的电喷汽车汽油／LPG两用燃料装置，在全国许多城市得到推广和应用。至目前产量为3000台套左右，已在烟台、威海、山西晋城等地销售2000台套左右。在《汽车电器》2004年第2期，笔者简要介绍了该系统的电控部分。下面，仍以捷达GiX轿车为例，介绍其系统中的主要核心部件——匹配器ECU的结构与工作原理。     

自动变速器车辆发动机制动工作条件与诊断分析

发动机制动是车辆非常有效的一种减速方式,拥有很多优点。对于手动变速器车辆,车辆行驶时,发动机与驱动轮之间近似为刚性联接,所以很容易实现发动机制动;但对于自动变速器车辆,发动机制动实现起来却很复杂。基于NISSAN TEANA采用的RE4F04B自动变速器,详细分析了发动机制动的工作条件与故障诊断方法。     

HCCI汽油机配气方案设计与试验研究

针对奇瑞缸内直喷2.0L发动机,利用耦合详细化学反应动力学的发动机循环模拟计算,优化设计了HCCI配气方案,这是国内率先在多缸4冲程产品汽油机上实现了HCCI燃烧,缸内循环波动和缸问循环波动小于2%,并大幅度降低了油耗和NOx的排放.     

可变气门升程与正时对直喷汽油机缸内流动特性的影响

利用CFD三维数值模拟软件模拟了1台缸内直喷汽油机的进气及压缩过程,分析比较了不同最大气门升程及进气正时下缸内流场的变化规律。结果表明:减小最大气门升程可以使进气行程中缸内气体的速度及湍动能显著增加,但在压缩末期的滚流比要略小;在小气门升程下,进气门早开或者晚开都会使得进气过程的湍动能显著增加,在距上止点5mm,10 mm,15 mm的3个横截面上,早开和晚开进气门会使最大平均湍动能分别增加28.29%和43.47%,20.7%和40.81%,23.07%和49.58%,但在压缩后期间,进气门早开或者晚开时对缸内的平均湍动能影响不大;在小气门升程下,进气门的开启时间对压缩末期湍动能的分布有较大的影响,早开或者晚开进气门会使缸内的湍动能趋于一致。     

柴油-天然气双燃料发动机替代率与喷油提前角优化

利用GT-power软件建立了柴油-天然气双燃料发动机工作过程仿真模型,用偏最小二乘回归方法建立NO_x,HC,CO和烟度排放模型,研究燃料替代率和喷油提前角对发动机可靠性和排放的影响。以发动机可靠性作为优化约束条件,兼顾动力性和排放,对各工况的替代率和喷油提前角进行优化。把优化后的替代率和喷油提前角脉谱图嵌入发动机电子控制单元中,通过台架试验对替代率和喷油提前角进一步优化,最终得到满足可靠性、动力性、经济性和排放的最优替代率和喷油提前角。     

柴油发动机喷油泵制造商Zexel

Zaxel公司是博世注册的柴油发动机喷油泵制造商,最初由一家日本重型车辆发动机制造商投资成立于1939年,也就是当时在日本最大的柴油原厂设备的供应商,原名为KIKI柴油有限公司。2002年,Zaxel公司与博世合并成立了新的博世汽车系统集团,后于2005年7月,成为了现在的博世集团。     

缸内直喷汽油机可变配气实现SICI组合燃烧方式的试验研究

在一台装有双凸轮和可变正时机构的4缸直喷汽油机上进行了内部EGR率对理论空燃比下SICI模式的燃烧和排放影响的试验研究.结果表明,在小升程凸轮下,负气门重叠(NVO)角度在150°～50°CA范围内时,能够实现稳定的SICI燃烧.随着NVO角度的减小,内部EGR率减小,SICI燃烧的稳定范围向高负荷拓展,最佳点火角推迟...     

两用燃料发动机气门和气门座磨损研究

气门和气门座的磨耗试验是一种反映不同材质的气门和气门座配合时磨损情况的试验.针对长安汽车集团某4缸两用燃料发动机的气门和气门座进行了模拟磨耗试验.并根据试验结果选定方案4和方案8进行了台架和道路试验.结果表明,所选设计方案可有效避免产品过度磨损问题,同时找到了导致气门和气门座过度磨损的主要影响因素和相应的解决方法.     

喷油正时对电控共轨柴油机燃用LNG-柴油双燃料的影响

为了在电控共轨柴油机上应用LNG,将电控共轨柴油机改装为柴油引燃天然气双燃料发动机,研究了引燃柴油喷油正时对双燃料发动机性能与排放的影响。试验选取最大扭矩转速1 600r/min和标定转速2 500r/min,在不同油门开度工况下研究了双燃料发动机的功率、燃料消耗量、有效燃料消耗率和排放。试验结果表明:随喷油正时的提前,双燃料发动机的输出功率先增大后降低;有效燃料消耗率先降低后增大,并在最大功率正时处达到最低;HC,CO和炭烟排放降低,CO2排放升高;油门开度较小时的NOx排放降低,而油门开度较大时升高。     

低排放柴油机的电控喷油系统

文章介绍了新研制的ECD-U2型蓄压式喷油系统,它是一种新的概念和设计,控制的自由度很广泛,降低排放且不损害发动机的基本性能。     

摩托车发动机切换凸轮型线可变配气正时机构研究

在摩托车发动机单顶置凸轮轴配气正时机构的结构形式基础上,研制一种可切换凸轮型线的VVT机构,具有2套可切换的进气配气正时参数。对VVT机构调整摩托车发动机热力循环过程和运行参数进行分析。结合JH125摩托车发动机所进行的研究表明:该机构结构简单、对原机结构改动小、成本低,能够实现配气相位的可变控制,有效改善发动机性能,可广泛应用于中小排量摩托车发动机。     

基于遗传算法的无凸轮发动机配气相位联合仿真优化

应用Matlab软件编制了遗传算法智能优化程序,结合发动机工作过程一维数值模拟技术,在满负荷工况以动力性为优化目标,部分负荷工况以经济性为优化目标,对应用电磁驱动气门的发动机配气相位进行了联合仿真优化.初步探讨了在中低转速工况发动机单/双进气门工作模式的转换条件.计算结果表明,利用联合仿真优化方法可以有效实现发动机配气...     

车用汽油机可变气门定时技术作用机理及应用策略

在分析调节配气定时参数降低燃油消耗及减少排放机理的基础上,对比了进气门定时单独连续可变,排气门定时单独连续可变,进排气门定时联动连续可变及进排气门定时独立连续可变4种可变气门定时技术对汽油机性能的影响,并给出了其在汽油机上的应用策略.最后,使用这种策略对配有进排气门定时独立连续可变技术的汽油机进行了气门定时优化试验,并...     

韩国斗山大宇DL08发动机电控燃油喷射系统

高压共轨燃油喷射系统是现代柴油发动机喷油系统的主要发展方向,具有控制可靠性和灵活性等特点。本文系统地介绍DL08欧Ⅲ发动机共轨燃油喷射系统、发动机ECU电气控制原理、常见故障诊断和发动机安装注意事项。