现代轿车柴油机电控高压喷油系统(十一)

(接上期)6.泵喷嘴系统的前景展望与发展较为完善的共轨喷油系统相比,泵喷嘴系统虽然存在着某些不足,但在2007年前,高压共轨喷油系统的喷油压力尚未达到200MPa时,泵喷嘴系统因具有很高的喷油压力而显示出巨大的潜力。比如,德国大众公司的泵喷嘴柴油轿车无需装用颗粒捕集器就能满足欧Ⅳ废气排放标准,这无疑很有吸引力。提高喷油压力是改善柴油喷雾质量的唯一方法,因此柴油机喷射技术领域内进一步开发的目标仍然是继续提高喷油压力以降低原始排放。     

博世公司的新技术(上)

2004年第八届北京国际汽车展览会上,博世公司展出了不少新技术,现介绍如下。 一、博世公司第三代共轨燃油喷射系统 随着美国、欧洲排放法规日益严格,柴油机的燃油喷射系统向高压喷射方向发展,欧洲柴油车已广泛采用泵喷嘴和共轨高压燃油喷射系统。德国大众主要采用泵喷嘴燃油喷射系     

柴油机燃油喷射系统的新技术

当前，柴油机燃油喷射系统已经完成了从轿车用自然吸气式与非直接喷射相结合的发动机、载货车用直接喷射发动机，到100％直接喷射与电子控制相结合发动机的转变。喷油器的峰值压力也由当时的50-80MPa增加到现在可以达到200MPa压力的泵喷嘴系统。     

用新的喷油率控制泵 改进重载柴油机排放和冷起动性能

为了研究高喷射压力对发动机性能和排放的影响,制做了一些试验用的高喷射压力直列泵并对其进行了测试。 用高喷射压力提高燃油喷注动量可降低炭烟,但喷射压力进一步地增加对再降低炭烟效果不明显。因此在发动机低转速范围内应实现高压喷射压力,然而传统直列泵很难获得高压喷射特性。 具有可变预行程机构的喷油率电子控制泵在发动机低速范围时可提供高的喷射压力,而在高速范围时可提前喷油定时。这种泵可改善发动机低速范围的燃油经济性和瞬态联邦试验法(FTP)对重载发动机排放(烟度及颗粒)的要求。这种由线圈直接驱动的泵(带有预行程控制套筒)能使定时提前,即使在冷起动时也不会延迟,因此有效地改善了冷起动性能。     

柴油机电控技术发展与国Ⅲ排放技术路线

介绍了国外各种柴油机电控燃油喷射技术的发展历程、系统典型代表及各阶段的技术特点,阐述了我国应达到国Ⅲ排放标准的技术措施及所采用的电控和非电控燃油喷射技术的特点,指出目前我国采用的电控分配泵、电控泵喷嘴、电控组合单体泵、高压共轨及电控直列泵＋冷却EGR等柴油机燃油喷射技术路线可以满足国Ⅲ排放法规的要求。     

柴油机的电控燃油喷射技术及应用

目前,全国范围内所有车型(低速汽车,即农用汽车除外)均已执行国Ⅲ排放标准,不久将实施国Ⅳ排放标准。这就意味着所有的车用柴油发动机均须采用电控燃油喷射系统,从现在国际国内市场和未来柴油机排放升级需要看,车用柴油机采用的电控燃油喷射技术主要有三种:电控单体泵系统、电控泵喷嘴系统和电控高压共轨燃油喷射系统。     

2004款宝来TDI系统(一)

2004款宝来轿车上装备了TDI发动机,此类先进的柴油发动机被德国大众公司首次装备到国产轿车上。TDI的含义是:T-TURBO涡轮增压;D-DIRECT直接;I-INJECTION喷射。与传统的柴油喷射系统不同的是:无论是直列泵还是分配泵,都是由一只油泵向所有的喷油器供油,这种结构最大的缺点是喷射压力低,喷油时刻和喷油量也很有限。而TDI柴油机从根本上克服了这些缺陷,它的每一个气缸都有一个独立的泵喷嘴,由于取消了油管,喷射压力得以大幅度的提高,而电脑控制系统的引入使喷射的时间控制更精确,另外还能通过预喷射进一步降低排气污染。此系统的…     

汽车大灯洗涤参数设置及优化分析

详细介绍大灯洗涤系统组成及其工作原理。深入分析如何在设计阶段选择正确的洗涤泵工作压力、封闭压力及喷嘴出水压力。详细分析大灯洗涤喷嘴布置与大灯清洗效果之间关系;系统工作电压对大灯洗涤喷嘴喷射效果影响。通过对大灯洗涤系统主要参数的分析总结,为新项目布置开发大灯洗涤系统提供参考。     

车用柴油机电控高压喷油系统与欧Ⅲ排放标准

围绕车用柴油机欧Ⅲ排放控制的关键技术进行了综述,介绍了电控泵喷嘴、电控单体泵和电控高压共轨3种燃油喷射系统的工作原理及国内外研究现状,并对各燃油喷射系统进行了评价。提高燃油喷射系统的性能是满足未来更严格排放标准的重要措施,此外还需配合燃烧室优化、空燃比(α)匹配、燃油改质等技术才能更好地发挥其性能,从而满足欧Ⅲ排放标准的要求。     

最新型的2000bar高压共轨喷油系统

自从开始实施排放法规以来,对发动机排放的要求越来越严厉,致使柴油机技术采用的喷油压力持续不断地提高,其中大约20年前欧洲推广的1000bar喷射压力的分配泵以及12年前进入市场的1350bar喷射压力的共轨喷油系统是现代柴油机高压喷射的两个里程碑。     

Artificial neural network approach to study the effect of injection pressure and timing on diesel engine performance fueled with biodiesel

This study intends to predict the influence of injection pressure and injection timing on performance, emission and combustion characteristics of a diesel engine fuelled with waste cooking palm oil based biodiesel using the artificial neural network (ANN) model. To acquire data for training and testing in the proposed ANN, experiments were carried out in a single cylinder, four stroke direct injection diesel engine at a constant speed of 1500 rpm and at full load (100%) condition. From the experimental results, it was observed that waste cooking palm oil methyl ester provided better engine performance and improved emission and combustion characteristics at injection pressure of 280 bar and timing of 25.5° bTDC. An ANN model was developed using the data acquired from the experiments. Training of ANN was performed based on back propagation learning algorithm. Multilayer perceptron (MLP) network was used for non-linear mapping of the input and output parameters. Among the various networks tested the network with two hidden layers and 11 neurons gave better correlation coefficient for the prediction of engine performance, emission and combustion characteristics. The ANN model was validated with the test data which was not used for training and was found to be very well correlated.     

电控单体泵柴油机面向欧Ⅲ排放的调整方法

电控单体泵高压燃油喷射系统具有使发动机达到欧Ⅲ排放标准的潜力,研究在自行开发的单体泵柴油机的ECU上,进行了面向新法规测试规程的标定调整方法研究。指出在满足整机基本性能要求的前提下,对稳态测试循环(ESC)测试方法所指定的工况区,进行更细网格的喷油量和正时的匹配标定工作,并使整个区域内不出现尖点。试验结果表明,整机的气体排放物已达到或接近欧Ⅲ排放标准。     

内外EGR和喷油压力对柴油机低温燃烧的影响

在1台装有电液可变气门的单缸柴油机上,通过改变内外EGR策略和喷油压力,对柴油机小负荷工况下低温燃烧的燃烧特性和排放特性进行了试验研究。内部EGR通过排气门两次开启实现,发动机转速和喷油量分别固定为1 500r/min和20mg/cycle。研究结果表明,通过高EGR率控制可以实现超低NOx排放,其中采用高喷油压力可以降低内部EGR的炭烟排放,而采用低喷油压力可以降低外部中冷EGR的HC和CO排放。在内外EGR耦合控制策略中,提高内部EGR比例可以降低HC和CO排放,但改善效果逐渐减弱,同时为了抑制炭烟排放,需要结合更高喷油压力,而提高外部中冷EGR比例可以获得较高热效率。     

满足未来排放要求的轿车用柴油机关键技术

对当今世界轿车柴油机满足未来排放和性能的关键技术进行了剖析;比较全面地介绍了电控高压共轨、电控泵喷嘴系统、VNT、4气门技术、EGR、燃烧系统和排气后处理等工作原理以及对柴油机性能的影响,并分析了改善柴油品质和实现柴油机轻量化等技术措施对整车性能的影响。指出在轿车柴油机的开发中可综合考虑各种因素,充分发挥各种技术措施的作用。     

温度对共轨柴油机起动性能的影响

以Bosch第2代高压共轨燃油喷射系统为基础,建立了高压共轨试验测控系统.研究了进气温度和冷却液温度对高压共轨柴油机起动时间和排放性能的影响规律.试验结果表明,在不同起动油量和不同主喷油提前角条件下,进气预热有利于缩短起动时间、降低排放;在起动时间一冷却液温度曲线和HC排放-冷却液温度曲线上均存在最佳冷却液温度点,该点的起动性能最好.     

预混合氢气对柴油机燃烧和排放性能的影响

针对预混合氢气的柴油机,在AVL Fire软件上建立了计算模型,并与试验结果进行对比,验证模型的准确性。在此基础上改变了喷射策略,对发动机缸内工作过程及相应的燃烧和排放性能进行数值模拟和分析。研究结果表明：随着预混合氢气质量分数的增加,缸内压力和温度升高,NOx 排放恶化,Soot排放改善;随着预喷射油量和预喷间隔角的增加,NOx 质量分数升高,Soot质量分数降低;随着后喷射喷油量的增加,缸内压力和放热率稍微减小,NOx 和Soot质量分数降低;随着后喷间隔角的增加,缸内压力、放热率、NOx 和Soot排放均未发生明显变化。     

Nanoparticle emission characteristics and reduction strategies by boost pressure control and injection strategies in a passenger diesel engine

This research attempted to analyze nanoparticles and other harmful exhaust emissions in accordance with injection strategies and air-fuel ratio (AFR) changes for small diesel engines. The emission characteristics were analyzed in the medium-speed condition, which is the main driving range of a diesel engine. In the case of particulate matter (PM), the number of particles was measured, analyzed, and compared to identify the correlation and emission characteristics of nanoparticles by using a dilution device and condensation particle counter (CPC), which are international standards for particle measurement recommended by the Particulate Measurement Programme (PMP). The engine torque tended to be reduced as pilot injections were added, and the torque was increased by the increased boost pressure, but reduced by the exhaust pressure increase in a part of the low-load range. The number of nanoparticles was not influenced greatly by the change in AFR, but the reduction effect on the PM weight was great depending on the boost pressure increase. In addition, the number of nanoparticles tended to increase as the fuel injection timing became closer to TDC in all conditions, and its difference became larger with an increase in AFR. In addition, in the case of the pilot injection, nanoparticle emission showed similar characteristics depending on the main injection timing, but it was increased by advanced injection timing when performing the main injection only, and the number of the nanoparticles increased as pilot injections were added. Last, the optimal conditions for EMS calibration were analyzed by selecting the conditions of torque reduction and NOx increase within 5 % from all of the engine operating conditions; optimized conditions are presented.     

高压共轨柴油机燃烧与排放模型的研究

利用高速闪光摄影技术,对高压喷射喷雾体空间发展规律进行了试验分析,提出了一个计算高压喷射喷雾体发展的数学公式;在正确描述高压燃油喷雾的基础上,建立了一个能预测高压共轨柴油机性能和排放的准维燃烧模型,此模型改进了燃油喷射模型及碳烟的生成与氧化模型,考虑到燃烧区的区间传热和缸内工质的对流辐射传热,对一台高压共轨柴油机进行了仿真计算。计算与试验结果对比分析表明,改进后的燃烧与排放模型能较好地反映缸内各区的燃烧与排放情况。     

电控发动机喷油控制MAP的建模与仿真

在求解进气压力及发动机循环喷油量时运用了数学模型算法。通过改建发动机试验台架、采用试验和参数模型相结合的方法,建立了初始喷油脉宽数学模型。仿真计算得到发动机电控喷射系统的初始MAP图,其结果与国产汽油发动机的台架试验结果基本一致。     

二甲醚发动机的燃烧与排放研究

在一台2135直喷柴油机上，对燃油供给系统进行了适当的改造，测试了燃用二甲醚发动机的燃料喷射时刻、气缸压力和有害排放，计算分析了放热规律及滞燃期变化规律。研究结果表明，在供油提前角相同的情况下，二甲醚的喷射延迟比柴油长而滞燃期比柴油短，着火时刻落后于柴油；二甲醚的最大放热速率小，而燃烧持续期短；二甲醚发动机接近无烟排放，N0x排放浓度显著低于柴油机。