新穎的德?tīng)柛９曹墖娚湎到y(tǒng)及其低排放控制策略上

1、 新穎的德?tīng)柛９曹墖娚湎到y(tǒng)及其低排放控制策略(上 作者： 作者單位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期： 引用次數(shù)： 范明強(qiáng) 無(wú)錫油泵油嘴研究所,江蘇,無(wú)錫 現(xiàn)代車(chē)用動(dòng)力 MODERN VEHICLE POWER 2003，(2 5次 相似文獻(xiàn)(8條 1.學(xué)位論文 胡朝陽(yáng) 電控共軌噴射系統(tǒng)降低柴油機(jī)排放的試驗(yàn)研究 2008 人們生活水平的不斷改善，對(duì)汽車(chē)綜合性能的要求不斷提高，伴隨著越來(lái)越嚴(yán)格的排放法規(guī)，對(duì)柴油機(jī)提出了較大的挑戰(zhàn)。柴油機(jī)有較好的動(dòng) 力性和經(jīng)濟(jì)性，但也有較高的NOx和煙度排放。通過(guò)電控共軌噴油系統(tǒng)來(lái)降低柴油機(jī)的排放是必然趨勢(shì)。 本文在深入研究柴油機(jī)電控技術(shù)原理和特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2、和發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，采用日本電裝公司的ECD-U2高壓共軌噴油系統(tǒng)，針對(duì)高壓 共軌電控技術(shù)原理和特點(diǎn)、對(duì)共軌柴油機(jī)電控系統(tǒng)中的控制策略作了相關(guān)的研究。針對(duì)常規(guī)PID的控制缺點(diǎn)，研究了模糊PID控制方法，并以噴油壓 力為例，對(duì)常規(guī)PID和模糊PID進(jìn)行了仿真研究，仿真結(jié)果表明，模糊PID在階躍響應(yīng)性、魯棒性和擾動(dòng)抑制性方面均優(yōu)于常規(guī)PID。 根據(jù)柴油機(jī)燃燒過(guò)程特點(diǎn)和排放控制要求，提出了適合高壓共軌柴油機(jī)管理系統(tǒng)的基本控制策略和實(shí)現(xiàn)方式。通過(guò)對(duì)柴油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行劃 分，對(duì)不同運(yùn)行狀態(tài)給出相應(yīng)控制算法，包括噴油量、噴油定時(shí)和共軌壓力等參數(shù)的控制，實(shí)現(xiàn)了柴油機(jī)快速起動(dòng)和平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的要求。 利用直噴柴油

3、機(jī)CA6DE成功改造安裝了高壓共軌系統(tǒng)，并構(gòu)建一套完整的臺(tái)架試驗(yàn)系統(tǒng)。利用在線(xiàn)標(biāo)定軟件以及數(shù)據(jù)采集和燃燒分析系統(tǒng)，初步 完成了共軌系統(tǒng)最小運(yùn)行MAP的標(biāo)定工作。通過(guò)起動(dòng)與怠速控制、調(diào)速控制、外特性試驗(yàn)等，驗(yàn)證了軟件設(shè)計(jì)的可行性和可靠性，控制效果達(dá)到了預(yù) 期要求。 利用正交實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)了試驗(yàn)方案，進(jìn)行了大量臺(tái)架試驗(yàn)，分析不同工況下燃油噴射壓力和預(yù)噴射對(duì)排放和燃油消耗率的影響。結(jié)果表明，較高 的噴射壓力和較小的噴油定時(shí)可以降低排放；預(yù)噴射可以大幅降低NOx的排放，配合預(yù)噴射參數(shù)的優(yōu)化，可以較好的實(shí)現(xiàn)排放和燃油消耗率的折衷?xún)?yōu) 化。基于結(jié)果的分析，得出了不同工況下的優(yōu)化點(diǎn)。相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果表明，電控共軌系統(tǒng)

4、具有提升柴油機(jī)性能和降低排放的巨大潛力。 2.期刊論文 范明強(qiáng) 新穎的德?tīng)柛９曹墖娚湎到y(tǒng)及其低排放控制策略(下 -現(xiàn)代車(chē)用動(dòng)力2003,(3 德?tīng)柛ultec DCR 1400共軌噴射系統(tǒng)以其獨(dú)特的噴油器設(shè)計(jì)、精確的油量控制能力、創(chuàng)新的控制策略和良好的系統(tǒng)配套適應(yīng)性處于市場(chǎng)領(lǐng)先地 位,滿(mǎn)足現(xiàn)代轎車(chē)用直噴式柴油機(jī)的要求,達(dá)到歐排放法規(guī).德?tīng)柛９居譃樵撓到y(tǒng)成功開(kāi)發(fā)出一種以加速度信號(hào)處理為基礎(chǔ)的創(chuàng)新的多次噴射(預(yù) 噴、主噴和后噴控制策略,顯示出其控制噴射速率的靈活性,進(jìn)一步降低噪聲,并具有滿(mǎn)足歐和更嚴(yán)格排放法規(guī)的潛力. 3.學(xué)位論文 田良云 內(nèi)燃機(jī)燃油噴射特性的試驗(yàn)研究 2004 柴油機(jī)電控共軌

5、噴射系統(tǒng)被認(rèn)為是當(dāng)今柴油機(jī)的發(fā)展方向。本文對(duì)電控共軌噴油器HEUI-A進(jìn)行了噴油規(guī)律的試驗(yàn)研究，利用長(zhǎng)管法測(cè)試了系統(tǒng) 的噴油規(guī)律。結(jié)果表明，只要供油泵能保證穩(wěn)定的共軌壓力，電控共軌噴射系統(tǒng)對(duì)噴油壓力和噴油時(shí)間可獨(dú)立控制，與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷沒(méi)有關(guān) 系，并容易實(shí)現(xiàn)預(yù)噴射，優(yōu)化噴油規(guī)律。這些特性與傳統(tǒng)的泵管嘴系統(tǒng)完全不同，正是電控共軌系統(tǒng)的優(yōu)越性所在。 本文利用長(zhǎng)管法，在傳統(tǒng)泵管嘴系統(tǒng)上，對(duì)二甲醚噴射過(guò)程進(jìn)行了與柴油噴油規(guī)律的對(duì)比研究，并測(cè)試了高壓油管的泵端和嘴端壓力，從而對(duì)二甲 醚和柴油的噴油特性進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明，二甲醚的噴油規(guī)律大體上具有與柴油相類(lèi)似的變化趨勢(shì)，但其噴油延遲期大，噴油持

6、續(xù)期長(zhǎng)，噴 油速率低，隨轉(zhuǎn)速的變化較大，適合做低速發(fā)動(dòng)機(jī)的代用燃料；與柴油相比較，二甲醚具有較低的油管壓力，較低的油管音速，油管壓力波動(dòng)較大 ，具有較高的泵端殘余壓力。 4.學(xué)位論文 陳昆 二甲醚電控噴油器的仿真及實(shí)驗(yàn)研究 2008 日益嚴(yán)格的排放法規(guī)，要求降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)氮氧化物和微粒排放的同時(shí)，兼顧燃油經(jīng)濟(jì)性，這是發(fā)動(dòng)機(jī)研究領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)技術(shù)難題。柴油機(jī)電 控共軌噴射系統(tǒng)和清潔代用燃料技術(shù)因此受到廣泛的關(guān)注。 二甲醚是新出現(xiàn)的柴油機(jī)含氧代用燃料，被認(rèn)為是新世紀(jì)最有前途的柴油機(jī)清潔代用燃料。但低粘度導(dǎo)致的噴射系統(tǒng)磨損和泄漏問(wèn)題一直無(wú)法 解決，嚴(yán)重地阻礙其發(fā)展。為此，課題曾自行設(shè)計(jì)了一套噴油系統(tǒng)，

7、包括一款全新的噴油器和一個(gè)壓力轉(zhuǎn)換器，本文在此基礎(chǔ)上，對(duì)噴油器進(jìn)行了 一系列改進(jìn)，包括：可變自由升程及有效升程結(jié)構(gòu)；修改了針閥密封面；增加了針閥的導(dǎo)向裝置，以保證其線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)。 對(duì)噴油器噴油規(guī)律的研究，是本文的另一個(gè)工作重點(diǎn)。并自行設(shè)計(jì)了一套裝置用于測(cè)量噴油規(guī)律。對(duì)試驗(yàn)和仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分析了對(duì)噴油 器響應(yīng)時(shí)間、油量特性等產(chǎn)生影響的主要因素及原因，主要得到以下結(jié)論： 噴油器響應(yīng)時(shí)間主要受三個(gè)因素影響：一是驅(qū)動(dòng)電壓，電壓越大，響應(yīng)越迅速；二是自由升程，升程越小，噴油器開(kāi)啟越早，但開(kāi)啟的速率較 慢；三是有效升程，有效升程越大，針閥落座越晚。 噴油速率主要受共軌壓力的影響。壓力越大，針閥打開(kāi)后的噴油

8、速率越高。此外，自由升程對(duì)噴油前期的噴油速率有所影響；而有效升程對(duì)噴 油后期的噴油速率有所影響。 影響油量特性的因素較多，包括：共軌壓力、自由升程、有效升程、預(yù)噴射及驅(qū)動(dòng)電壓。其中驅(qū)動(dòng)電壓的影響最為明顯。通過(guò)上述分析，由試 驗(yàn)方法確定了噴油器的優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)：自由升程0.25mm，有效升程0.35mm，可以得到線(xiàn)性較好的油量特性 5.期刊論文 Martin Kropp.Hans-Christoph Magel.Bernd Mahr.Wolfgang Otterbach 噴油率形狀可變的增壓式 壓電共軌噴射系統(tǒng) -現(xiàn)代車(chē)用動(dòng)力2005,(1 柴油機(jī)的低排放與經(jīng)濟(jì)性是相互矛盾的,為降低制造成本和運(yùn)行

9、費(fèi)用,必須進(jìn)一步采取機(jī)內(nèi)凈化措施降低柴油機(jī)的原始排放和燃油耗,其中燃油噴 射系統(tǒng)依然起著十分重要的作用.Bosch公司正在研制的一種增壓式壓電共軌噴射系統(tǒng)(APCRS,不但能以較低的共軌壓力獲得比一般共軌系統(tǒng)高得多 的噴油壓力,而且除能進(jìn)行多次預(yù)噴射和后噴射外,還能使主噴射的噴油率形狀從矩形變化到斜坡形直至靴形,與柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)工況達(dá)到最佳的匹配 ,在寬廣的發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線(xiàn)范圍內(nèi)顯示出明顯降低排放和燃油耗的潛力. 6.學(xué)位論文 石秀勇 噴油規(guī)律對(duì)柴油機(jī)性能與排放的影響研究 2007 隨著石油資源的日益枯竭和環(huán)境污染的日漸加劇，以及排放法規(guī)的愈加嚴(yán)格，內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展面臨著越來(lái)越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。柴油機(jī)的燃油

10、經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu) 于汽油機(jī)2030，但其較高的氮氧化物NOx和顆粒PM排放成為制約其發(fā)展的瓶頸。因此，采取有效措施降低柴油機(jī)的有害排放并推廣其應(yīng)用，對(duì) 改善環(huán)境污染和延緩能源危機(jī)問(wèn)題具有重要的理論意義和實(shí)際價(jià)值。 燃油噴射系統(tǒng)對(duì)柴油機(jī)的燃燒過(guò)程及排放有著直接和決定性的影響。傳統(tǒng)的機(jī)械式燃油供給系統(tǒng)已無(wú)法滿(mǎn)足越來(lái)越嚴(yán)格的低油耗和低排放的法 規(guī)要求，電控高壓共軌噴射系統(tǒng)的出現(xiàn)解決了這個(gè)問(wèn)題。在歐、美、日等發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)先進(jìn)國(guó)家，利用電控共軌系統(tǒng)的多次噴射功能，通過(guò)優(yōu)化噴油 規(guī)律來(lái)改善柴油機(jī)燃燒與排放的研究已成為熱點(diǎn)。但由于國(guó)內(nèi)引進(jìn)共軌系統(tǒng)較晚且受生產(chǎn)技術(shù)的制約，這方面的詳細(xì)研究還鮮有報(bào)道。本文在國(guó) 標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)的基礎(chǔ)上，利用電控共軌燃油系統(tǒng)的多次噴射技術(shù)，采用數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，旨在從優(yōu)化噴油規(guī)律方面來(lái)挖掘發(fā)動(dòng)機(jī) 滿(mǎn)足更高排放標(biāo)準(zhǔn)的潛力，同時(shí)探索多次噴射對(duì)柴油機(jī)性能與排放的影響規(guī)律，為同類(lèi)機(jī)型的低排放研究和開(kāi)發(fā)工作提供理論依據(jù)和試驗(yàn)基礎(chǔ)。 為了更深入的了解共軌燃油系統(tǒng)的噴射特性，利用EFS共軌噴油系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)不同噴油壓力、不同噴油提前角以及不同的多次噴射條件下的噴 油率進(jìn)行了測(cè)取與分析。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，由于共軌系統(tǒng)壓力穩(wěn)