柴油机电控燃油喷射系统喷油特性的方差分析

共轨压力和喷油脉宽是高压共轨柴油机燃油喷射系统两个最重要的参数,也是电控柴油机运行性能的两个决定性因素。在自行研制的高压共轨喷油系统上进行了喷油特性试验,并利用双因素方差分析法对不同共轨压力和喷油脉宽下的喷油特性样本值进行了显著性检验。分别检验了共轨压力和喷油脉宽对喷油量以及喷油一致性的影响程度,提出了基于F值的共轨系统工作分析。检验结果表明：喷油量对喷油脉宽的敏感性比共轨压力强,共轨压力和喷油脉宽及其交互效应对喷油一致性没有显著影响。     

喷油器喷孔结构对循环喷油量一致性的影响

针对柴油机高压共轨喷油器不同的喷孔结构参数,开展了喷油流量的一致性仿真和试验,分析了不同轨压情况下喷孔锥度(k系数)、入口圆角半径对喷油器循环喷油量的影响以及不同轨压、脉宽情况下喷孔结构对循环喷油量一致性的影响.结果表明:增大喷孔k系数和入口圆角半径可以有效抑制孔内空化现象,增大喷孔流量系数,从而增大喷油器循环喷油量;在喷孔结构相同时,增大轨压或喷油脉宽可以减小喷孔内压力波动对循环喷油量一致性的影响;增大k系数和入口圆角半径可以减小因空化现象造成的压力波动,使喷孔内部燃油压力分布更均匀,提升循环喷油量一致性.     

高压共轨燃油喷射系统喷油特性实验研究

针对高压共轨燃油喷射系统已广泛应用于柴油发动机而又被国外垄断的现状,在自主研发了高压共轨燃油喷射试验台的基础上开展了喷油特性实验,获取了共轨系统的基本喷油特性和共轨压力传感器的特性实验,分析得到了共轨压力、喷油脉宽与喷油量、回油量间的关系和共轨压力传感器输出特性,为自主开发高压共轨系统及其控制单元奠定了基础。     

柴油机喷油的轨压降规律及一致性方法

高压共轨喷油器喷嘴流通能力会因积碳或者磨损发生改变,导致喷油流量变化,破坏了柴油机多缸喷油量一致性,影响发动机性能;分析了高压共轨燃油系统喷油器喷油引起的轨压变动过程,在油泵试验台上,采用10 kHz频率采集轨压,并用小波变换处理方法获得轨压特征;理论分析了喷油流量与轨压变动特征的关系,试验发现：喷油器喷油会引起轨压下降,轨压下降速率和喷油流量呈单调正相关,喷油引起的轨压下降总量与喷油量总量也呈正相关,且与多次喷射无关;提出了以保证轨压降相同为目标,通过修正喷油脉宽,实现多缸喷油量一致的控制方法,并对控制方法进行试验验证．     

柴油机共轨系统ECU的设计及喷油特性研究

电控共轨系统的共轨压力和喷油量能够进行独立控制，因此它表现出传统燃油喷射系统所无法比拟的优势。采用高性能的32位MC68332型单片机开发了电控单元，实测了基于HEUI（Hydraulic Electronic Unit Injector）增压式喷油器的喷油规律，以研究影响共轨系统喷油规律的因素。结果表明，喷油器的机械结构在一定程度上决定了喷油特性，而一个强有力的驱动电路有助于提高喷油器的响应速度。随着共轨压力的升高，喷油速率提高；喷油控制脉宽的增大延长了阀门打开时间，使喷油持续期延长。通过调节共轨压力和控制脉宽可获得灵活的喷油规律。     

供油参数对柴油机离子电流特性影响的试验

基于一台2.0,L高压共轨柴油机,并结合自行开发的电子控制与信号采集系统,研究了包括不同喷油压力、循环喷油量和喷油时刻在内的共轨供油参数对柴油机离子电流信号特性的影响.结果表明:离子电流幅值与积分值随喷油压力、循环喷油量的提高与喷油时刻的提前而增大.在不同的共轨供油参数下,离子电流相位总是滞后于燃烧相位,但离子电流相位与燃烧相位的变化规律一致,证明了离子电流信号相位表征燃烧相位的可行性.     

基于瞬态轨压下喷孔流量变化的控制策略

针对高压共轨电磁式喷油器喷孔变大或其它原因导致喷油量变大的问题,提出喷孔流量变动的在线诊断方法。通过对高压共轨燃油系统轨压变化基本原理,试验研究了转速、喷油提前角对瞬态轨压压降变化的影响,结果表明,转速和喷油提前角变化对高压共轨中瞬态轨压压降的影响属于正常范围。通过加电时间修正喷油脉宽,使理论喷油量和实际喷油量相符,研究了瞬态轨压的变化规律,并提出一套基于瞬态轨压来识别喷油器磨损的控制策略,通过轨压压降识别喷油器流量的变化。     

电控高压共轨燃油系统循环喷油量影响因素研究

高压共轨燃油系统不但能够使柴油机满足日益严格的排放法规,还能提高柴油机的动力性和经济性.但由于其是一个多物理场相互耦合的复杂系统,特性参数的变化会影响系统的工作性能.建立了高压共轨的AMESim模型,在不同工况下分析研究了电磁阀最大升程、控制活塞间隙、针阀最大升程、喷油开启压力和喷孔流量系数等关键参数对系统循环喷油量的影响,并得出电磁阀最大升程、针阀最大升程、喷油开启压力和喷孔流量系数是引起循环喷油量波动的关键参数.     

高压共轨喷油器各孔喷油均匀性的测试与分析

设计高压共轨喷油器的测量装置,测量喷油嘴各个喷孔的喷油量,分析各喷孔喷油量的均匀性,通过测试2只高压共轨喷油器喷油嘴的各孔喷油量,对测量装置进行考核和验证;计算和分析高压共轨喷油器喷油嘴各孔喷油量均匀性对碳烟(soot)排放、指示功等的影响。结果表明:测量装置的喷油总量和重复性均满足试验要求,2只喷油器喷油嘴下排喷孔的喷油量均大于上排喷孔,转速、喷射压力以及喷射脉宽对喷油嘴各孔喷油质量均匀性均有一定影响;喷油嘴各孔喷油量不均匀会导致发动机soot排放恶化,增加局部soot浓度。     

高压共轨系统雾化特性的试验研究

建立了柴油机高压共轨喷射系统的喷油雾化规律摄影平台，利用高速电子闪光数字摄影技术和高压容器，拍摄了喷雾的图像，并研究高压共轨喷射系统的喷油雾化规律，以及共轨压力与电磁阀喷油器动态响应性能对雾化特性的影响。     

可变喷油速率的超高压共轨系统喷射控制研究

通过AMESim软件建立了喷油速率可调的超高压共轨系统仿真模型,分析了相同喷油量条件下喷油率的变化特点。采用GT-Power软件建立单缸柴油机模型,将不同喷油率导入柴油机的燃烧计算模型,研究了不同喷油率对柴油机缸内压力、缸内温度、放热率、NO_x排放、碳烟排放及输出转矩和油耗率的影响。仿真结果表明:靴形喷油速率匹配合适的喷油提前角可优化柴油机的综合性能。搭建了超高压共轨柴油机台架,开展了不同喷油速率的喷射控制试验,结果表明:与相同油量条件下的高压共轨喷射相比,柴油机实施变喷油速率超高压喷射可获得更优异的动力性和燃油经济性,动力输出提高了5%,燃油消耗量下降了6%,碳烟排放降低,但NO_x排放升高。     

高压共轨电控喷油系统控制算法研究

本文在完成电控单元硬件设计的基础上对高压共轨电控喷油系统的控制算法进行了全面的分析，并重点对喷油控制和喷油提前角控制，共轨压力控制以及系统的定时机制进行了详细论述。文章最后给出了多方面的试验数据，证实取得了满意的控制效果。     

二甲醚发动机电控低压燃料喷射系统的设计

针对二甲醚燃料低粘性、高蒸汽压以及容易与空气形成混合气的特性，开发了电控低压燃油喷射系统，进行了系统的总体设计、电子控制单元(ECU)的软硬件开发和在油泵台架上的试验。电控系统软件采用实时模块化编程，具有编程灵活，移植性和扩展性好的特点。试验结果表明，在新开发系统的驱动下，喷油器启合及时，喷射有力，雾化效果好；所开发的软件能实现信号采集、发动机各丁况控制，满足了发动机正常运行、反馈控制及信号采集的实时性要求。     

柴油机电控高压共轨喷射系统

简要介绍柴油机电控高压共轨喷射系统的发展现状，主要分析柴油机电控高压共轨喷射系统的结构和原理，分析了柴油机电控高压共轨喷射系统的关键技术。     

液压自由活塞柴油机喷油特性研究

针对液压自由活塞柴油机的特点提出了共轨液压式柴油喷油系统,即利用液压自由活塞柴油机的高压油路替代供油系统的高压油泵。通过对共轨液压式喷油系统的原理分析,利用活塞式供油规律测试仪对其喷油规律展开离线研究,研究了不同驱动压力、不同喷射频率条件下的循环喷油量、喷油延迟时间的变化规律。为进一步研究发动机实际运行过程中气门控制油路等对喷油过程产生的影响,在线对循环喷油量进行了测量。结果表明:由于喷油器驱动油路和气门驱动油路连接在一起,气门驱动供油造成了喷油器驱动油路的压力波动,从而使得循环喷油量变动范围变大(-6.9%9.5%),最终影响发动机稳定运行。对发动机气门及喷油驱动油路改进后进行连续运行试验,试验研究结果表明:循环喷油量的波动及实际喷油位置的变化都会影响液压自由活塞发动机连续稳定运行,要实现液压自由活塞发动机连续可靠稳定运行,必须减小循环喷油量波动和喷油延迟时间。     

柴油机共轨喷油系统匹配与计算模型

采用共轨式喷油系统是提高柴油机性能、降低排放污染的有效手段，也是适应更加严格的排放法规和改善发动机的性能的途径之一。分析了柴油机共轨式喷油系统的研究热点及发展趋势，结合燃油系统的特点，讨论了喷油压力、喷油速率参数对排放和工作过程的影响，介绍了共轨系统的多分支共轨管贴体网格及多分支计算模型，提出了共轨系统与柴油机进气、燃烧系统的优化匹配措施。     

电控组合泵柴油机喷油正时控制研究

作为喷油量和喷油正时均可灵活控制的时间式高压燃油喷射系统,电控组合泵的喷油正时直接关系到其所匹配的柴油机燃烧和排放性能,因此必须精确控制电控组合泵的喷油正时。本文详细分析了喷油正时的影响因素,对电控组合泵燃油喷射系统的喷射正时控制策略进行了设计,标定了起射和停喷延迟脉谱以及油量线性化脉谱。实机试验表明,应用此控制策略能有效保证柴油机的燃油喷射控制,实现了电控组合泵柴油机的平稳控制。     

柴油机高压共轨控制系统硬件的开发

主要介绍了用于柴油机高压共轨燃油喷射控制系统的硬件开发框架及各部分主要功能。其中用到硬件电路实现组合驱动逻辑，从而简化了软件工作量，容易调试并且容易配置成实际控制对象所要求的驱动波形。增强了该硬件电路板的可移植性。实际试验中用此硬件电路板通过编制软件控制策略实现了共轨压力、喷油量、喷射定时、小油量喷射等的可靠控制。