二次喷射策略对GDI发动机微粒排放影响规律的仿真研究

为降低GDI发动机微粒排放,搭建了某型缸内直喷汽油机的三维数值模型并利用AVL-Fire对发动机微粒生成过程进行仿真模拟,探究缸内微粒的生成机理和两次喷油策略对微粒生成的影响规律。首先对原机喷油参数下的单次喷射策略进行了仿真研究,其次,在单次喷射的基础上进行了燃油两次喷射,探究喷油时刻及喷油比例对微粒生成的影响规律,得到了如下的研究结论:原机喷射策略下未完全蒸发的油膜遇到火焰时在油膜表面产生扩散燃烧导致微粒大量生成;二次喷射策略下,随第二次喷油时刻推迟,最终微粒质量分数和数量浓度均先减小后增加,优化后的二次喷油策略最终微粒质量分数为1.28×10~(-11),最终微粒数量浓度为2.99×10~(13),较单次喷射策略分别降低了46.89%和31.42%。因此,合理的制定二次喷油策略可以减少微粒的产生。     

一种增压直喷汽油机超级爆震控制策略研究

增压直喷技术的应用提升了动力性,改善了油耗,降低了排放,是汽油机技术发展的趋势。超级爆震是增压直喷汽油机提高低速扭矩的主要障碍。本文针对一种增压直喷汽油机超级爆震控制策略进行研究,包括超级爆震简介、爆震信号处理及超级爆震检测、超级爆震发生前控制策略及超级爆震发生后控制策略。超级爆震发生前,喷油采用三次喷射控制策略,通过一个超级爆震试验循环内单次喷射和三次喷射超级爆震发生次数对比,优化后的三次喷射喷油参数有效地降低了超级爆震的发生频率;超级爆震发生后,采用加浓混合气、限制负荷、单缸断油及关闭增压控制等控制策略,抑制超级爆震的再次发生,保证发动机安全工作。     

高压共轨柴油机电控技术分析与研究

高压共轨燃油喷射技术和发动机电控技术是现代柴油机的两大技术核心,高压共轨燃油喷射技术与电控技术的紧密结合,成为内燃机行业公认的20世纪三大突破之一。柴油机高压共轨燃油喷射系统是迄今最先进的柴油机燃油喷射系统:燃油喷射压力高且独立于发动机转速、可实现对喷油量、喷油定时和喷油速率的全工况柔性控制。高压共轨喷油系统是全电子控制系统,其燃油喷射压力、喷射油量、喷射正时和喷油速率均通过电子控制单元(ECU)来实现。     

汽油发动机λ闭环系统喷油量模型的分析

电子控制燃油喷射控制精度是电控发动机λ控制的重要一环.目前λ闭环反馈控制是电控发动机控制系统主要的研究内容,如何使发动机在整个运行工况下都能够进行λ闭环控制是电控发动机发展的必然趋势.精确控制燃油喷射直接影响发动机动力性、经济性、环保性.     

浅谈发动机低污染排放控制技术

内燃机早已成为船舶、车辆和热电厂的主要动力。一般来说,与传统的内燃机相比,均质压燃发动机具有优越的燃油经济性和超低的氮氧化物和颗粒物排放。然而,HCCI发动机本质上是与火花塞和燃油喷射分离的。这意味着HCCI发动机没有直接控制自动点火提前角和随后的燃烧阶段的机制。如果没有根据工况按时控制自动点火提前角的有效策略,HCCI发动机由于冷起动问题、高压比和燃烧噪声,甚至在高负荷时会发生后果严重的故障。     

共轨系统多次喷射油量波动与轨压的关系

高压共轨系统进行多次喷射时,前一次喷射引起的高压油管内燃油压力波动会导致后一次喷射的喷油量出现偏差。在两个不同的第1次喷射脉宽下,研究轨压对两次喷射中第2次喷射油量波动幅度的影响。结果表明,轨压对第2次喷射油量波动幅度的影响因第1次喷射脉宽的不同而呈现出不同的规律。分别在两个喷射脉宽下研究轨压对单次喷射引起的压力波动幅度的影响。结果显示,小脉宽下,轨压对单次喷射引起的压力波动幅度的影响规律与轨压对第2次喷射油量波动幅度的影响规律相同,但大脉宽下的影响规律稍有不同。讨论轨压对油量波动幅度的影响机理,提出喷油时间波动系数,该系数说明轨压对第2次喷射喷油量波动的影响机理,得到轨压对喷油量波动幅度的影响规律。     

关于现代汽车发动机的点滴之谈

介绍了汽车发动机的重要组成部分 :起动系统、充电系统、点火系统和电子控制燃油喷射系统 ,对其常见故障的原因进行了分析并提出相应的对策。     

基于典型作业工况的串联式电传动推土机功率跟随控制策略

为提高串联式混合动力推土机的燃油经济性,研究动力传动系统的能量分配策略。分析发动机和发电机的动态工作特性,通过台架试验建立发动机的动力输出特性模型、油耗特性模型和发电机的效率特性模型;通过超级电容的电阻串并联模型结构分析,建立超级电容的动态工作模型,设定荷电状态的安全工作范围。基于台架试验及模型获得的发动机最佳燃油消耗曲线,提出一种最佳燃油消耗曲线的功率跟随控制策略。研究推土机的典型作业工况,在典型作业工况下对提出的控制策略进行仿真,阐述超级电容的荷电状态及电压、电流的变化规律,并与传统机械传动结构的原型机在发动机工作转速、转矩、油耗和加速踏板位置变动等参数方面进行对比分析。结果表明,在推土机典型作业工况下,采用最佳燃油消耗曲线的功率跟随控制策略与原型机相比,节油率达13.1%。     

基于PCCI燃烧模式下的工况扩展实现途径及参数耦合关系

压燃式发动机燃烧过程和排放直接受到燃烧室内燃油与空气的空间与时间分布状况影响,而油气混合的状况与燃油喷射参数息息相关。燃油喷射参数是燃烧边界条件的一部分,因此燃油喷射参数的优化是实现优化燃烧进程,降低NOx和Soot等排放不可缺少的手段之一。利用发动机燃油喷射参数实时控制系统试验研究了燃油喷射参数对压燃式发动机燃烧及排放的影响规律。同时结合燃料特性与燃油喷射参数藕合对压燃式发动机预混合压缩着火燃烧过程的影响,探索燃料特性与燃油喷射参数协同控制实现压燃式发动机高效清洁预混合压缩着火燃烧的潜力。     

二冲程发动机初始喷油脉谱图的仿真及验证

以提高某小型二冲程发动机的动力性、经济性和稳定性为研究目标,运用发动机热力学数值计算软件建立原型机数学模型,通过全负荷条件下的缸内压力示功图、总功率和燃油消耗率对模型进行验证。在此基础上计算得到进气空气质量流量,确定各工况空燃比条件下的发动机初始喷油量,获得初始喷油脉谱图,由此开发了电控燃油喷射系统。经台架试验验证,发动机运转正常。     

现代汽油发动机燃油喷射技术综述

燃油喷射系统是汽油发动机的重要组成部分,燃油喷射技术不仅影响可燃混合气的形成,还间接影响气缸中的燃油燃烧和废气形成。总结了汽油发动机燃油喷射系统现有的进气道喷射技术、缸内直喷技术的特点;展望了混合喷射和定容式燃烧多段喷射新技术;提出了在高度提倡环保的大环境下,电控汽油喷射技术的进一步发展是必然的结论。     

部分负荷工况下电控发动机空燃比控制研究

空燃比的精确控制是现代车用汽油机控制最为关键的技术,部分负荷工况是电控汽油发动机运行最多的工况,研究部分负荷工况下的电控发动机空燃比控制系统对降低排放提高燃油经济性具有重要意义。文中在进行了目标空燃比控制分析后,首先建立了发动机数学模型,设计了部分负荷工况下的空燃比PID控制系统和模糊PID控制系统,并建立了发动机空燃比控制的仿真模型,然后与未采取控制策略的常规控制系统的空燃比控制效果进行对比。仿真结果表明,在部分负荷工况下采用模糊PID算法的控制效果最好,控制精度较高、控制性能最优,PID算法次之。     

高压共轨柴油机轨压控制策略

在柴油机高压共轨燃油喷射系统中,共轨压力不仅决定了喷油压力的高低,而且是喷油计量的重要参数,其稳定性和过渡响应直接影响发动机起动、怠速、加速等性能。共轨压力的精确控制是共轨系统优于传统供油系统的重要因素,因此共轨压力的控制是高压共轨电控系统开发的一个关键环节,它是高压共轨系统与电控柴油机匹配的关键,同时对电控柴油机的批量生产起着决定性的作用。共轨压力控制策略研究柴油机在一定的工况下,要求共轨内的压力稳定在某一数值,轨压波动越小越好,这样有利于实现喷油量     

基于高压共轨TBD620柴油机的两种不同喷嘴在低负荷性能下喷射特性和燃烧性能分析

利用hydsim软件,建立具有高压共轨燃油喷射系统的TBD620柴油机仿真模型,对其采用的两种喷油嘴在低负荷工况下的燃烧性能进行了仿真计算,分析研究实行高压共轨燃油喷射系统时两种喷油嘴对柴油机燃油喷射特性和燃烧性能的影响。结果表明采用高压共轨燃油喷射系统后标准喷油嘴在低负荷下仍具有良好的性能。     

某款柴油发动机燃烧噪声优化

在发动机怠速工况点,研究了共轨压力、预喷射、主预喷量、预喷间隔和喷提前角等燃油喷射控制参数对噪声、烟度等影响规律,确定了标定策略优化的方向。为综合平衡燃烧噪声、排放水平和燃油经济性等指标,在发动机性能台架完成了ECU标定模型DOE优化,针对不同区域标定了不同的燃油喷射规律,形成了新版的ECU数据。完成ECU重新标定后,在发动机半消声室内进行噪声测试,测试结果表明优化后发动机燃烧噪声降低了0.5-2 dB(A),发动机噪声降低了1.4-2 dB(A)。     

共轨燃油喷射系统在船用柴油机中的应用

根据环境保护部和国家质量监督检验检疫总局联合发布的GB15097-2016《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一、二阶段)》中的规定,所有船机自2021年7月1日起排气污染物要满足第二阶段排放限值。因此在一款新设计的船机上采用高压共轨燃油喷射系统,利用共轨系统燃油喷射压力的产生独立于发动机转速,喷油时刻、喷油量、多次喷射柔性控制的特点,保证发动机燃油供给与调节系统之间在各个工况下,实现合理与精确的匹配,从而大大提高发动机动力性、经济性,排放及噪声方面的综合性能。     

两栖车辆发动机增压匹配及控制策略研究

针对两栖车辆在水陆工况下的功率需求,开展车辆在两种工况下的动力系统增压匹配及控制策略研究。建立了车用发动机在两种工况条件下的一维仿真模型,对增压器、放气阀等关键部件进行了标定,并对整机仿真模型进行了实验验证。以此模型为基础完成了两种工况条件下的增压系统匹配,研究两栖工况下的增压发动机输出特性,制定两种工况下的废气旁通阀开度控制策略。结果表明,计算匹配的增压器和控制策略满足两栖车辆在不同工况下的功率需求。     

发动机冷启动试验曲轴箱压力高问题分析

为了满足自身曲轴箱的密封功能、以及维持活塞环的密封特性,发动机曲轴箱压力需要始终维持在微负压状态。曲轴箱压力是由曲轴箱强制通风系统进行调节控制的,特别是在极寒环境下,该系统极易结冰堵塞,导致压力升高。同时发动机在极寒工况下需要顺利启动点火,为了验证发动机是否能满足极寒工况点火特性,我司开发的发动机需要完成“发动机冷启动试验”。本文分析的是冷启动试验中,出现曲轴箱压力高后,排查曲轴箱通风系统解决问题的方法。     

复合储能式装载机能量控制优化与仿真

针对工程车辆在机群作业下的能量管理问题,以复合储能式装载机为研究对象,利用Recurdyn-Edem联合仿真建立连续作业环境获取工况数据;分别以V型工况及集群作业下装载机单次循环工况油耗最少为目标,设计了基于等效油耗最小策略与规则相结合的控制策略,为了能够进一步提高全局工况的燃油经济性,使用遗传算法对等效油耗最小关键参数进行寻优,最后带入整车模型进行仿真验证。结果表明,V型工况与集群作业工况下,该控制策略相较于自适应神经模糊控制,燃油经济性分别提升了3.23%和4.26%;通过dSPACE进行硬件在环试验,试验与仿真结果基本一致,进而验证了优化结果的有效性。     

PT燃油系统喷油器落座压力的调整

康明斯发动机的最大特点是采用了独特的PT燃油系统。该系统喷油正时准确,时间短,喷射压力高(超过100MPa),燃油雾化良好,无二次喷射和滴漏现象,经济性能和排污性能都较好。 PT燃油系统的喷油器与一般柴油机喷油器的功用有很大的不同,它主要接受来自PT燃油泵的低压油,在一定的高压下通过喷油器喷孔将柴油以良好