柴油机高压共轨燃油喷射压力故障诊断及保护

燃油喷射压力的控制精度直接影响燃油的喷射质量,为了加强轨压控制的可靠性,降低排放,通过对轨压采样处理以及共轨压力控制算法的研究,提出了燃油喷射压力相关故障的检测方案,包括轨压闭环控制相关故障以及限压阀故障,利用自主研发的共轨平台设计了相应的诊断软件,并给出了保护策略,在柴油机上完成了各种轨压故障诊断试验。试验结果表明该诊断方法能迅速有效的识别轨压的各种相关故障,既无漏报也无错报,相应保护策略也能及时的很好的起作用,完全达到了排放法规的要求。

基于自动代码生成的共轨压力控制策略

为了缩短共轨压力控制算法的开发周期及降低开发成本,通过Matlab/Simulink及RTW Embedded Coder工具箱完成前馈控制加比例积分微分(PID)反馈控制的高压共轨压力控制策略的建模及自动代码生成.针对共轨压力在发动机一个工作循环内的波动规律,共轨压力控制系统定相位采样共轨压力传感器,提高共轨压力控制的稳定性.试验结果表明,稳态时共轨压力波动幅度小于1.5MPa,阶跃响应时共轨压力超调量在2MPa以内,稳定时间小于0.5s,在不同燃油喷射量下,轨压波动总能稳定在±1.5MPa以内.该控制策略易于实现,并兼顾控制精度及响应速度,完全满足高压共轨压力控制要求.

基于电路仿真的高压共轨电磁阀驱动电路设计

为了缩短硬件系统的开发周期及降低开发成本,利用电路仿真软件建立精确的柴油机高压共轨喷油器电磁阀驱动电路模型.基于仿真结果分析不同驱动电压对电磁阀电流提升响应时间的影响,并设计减少其关闭响应时间的电路.在对各个因素综合分析的基础上,设计高低双电源(110 V和24 V)驱动及硬件脉宽调制(PWM)的维持电流反馈控制喷油器电磁阀驱动模块,以及电磁阀驱动回路的故障检测电路.试验结果表明,优化后的驱动模块显著缩短了喷油器电磁阀的开启延迟和关闭延迟,驱动高压在燃油喷射过程中基本保持稳定,同时证明了采用该设计方法设计高压共轨电磁阀驱动模块是切实可行且高效可靠的.

变海拔环境下的车用柴油机进气压力控制仿真研究

针对车用柴油机运行在高原地区外特性恶化的难题,提出了一种变海拔环境下柴油机进气压力控制方法,该方法通过调节高压级增压器旁通阀流通系数来动态调节二级涡轮可调增压系统压比。在基于最佳空燃比和最大输出功率的柴油机进气压力动态控制仿真基础上,建立了高压级增压器旁通阀流量系数与转速及大气压力的匹配关系。仿真试验表明,该方法大幅度降低了大气压力变化对柴油机外特性的影响,动力性和燃油经济性得到了明显改善。

柴油机压缩比对整机性能的影响研究

从理论分析和模拟计算的角度,定性、定量的分析了柴油机压缩比与其工作参数的关系和对整机性能参数的影响规律。通过分析计算,为柴油机压缩比的合理选择和燃烧系统准确设计提供了理论依据。

共轨柴油机电控系统若干关键技术

为了使柴油机排放能够满足国III及以上法规要求,采用电控高压共轨燃油喷射系统来精确控制喷油压力和喷油时刻,实现燃油多次喷射.研究发现,电磁干扰、喷油器老化、喷油器机械加工精度等原因会导致共轨燃油系统喷油误差,尤其是小油量喷射时的误差.通过分析共轨燃油喷射系统控制器的硬件电路和软件算法,分析喷油器的喷油延时特性.提出控制器驱动电路控制逻辑、地线抗电磁干扰方法和小油量喷油一致性自学习算法.结果表明,应用这些方法设计的控制单元能够改善喷油器抗老化性能,弥补机械加工精度对小油量喷射的影响,改善发动机排放性能.

沼气燃料在小型柴油机上燃用措施的试验研究

介绍沼气成份、性质、燃烧特性和沼气净化,分析在柴油机上燃用沼气的影响因素,及采用的技术措施。通过对改装的沼气柴油双燃料发动机性能和原机对比试验研究,证明在原机压缩比不变,增大进气量,控制引燃量及增大供油提前角等技术措施下,柴油机能取得明显节油效果,其动力性接近原机指标。

基于AVL BOOST的某单缸机压缩比的优化设计

内燃机的研究可以利用现代设计方法对方案的效果进行先期预算,缩短内燃机开发的周期。具体途径是借助计算机软件对内燃机进行优化试验。为使研究的问题简化,单缸试验机一直是开发新机型和对现有产品的性能和结构参数进行优化的主要工具之一。应用AVL BOOST软件,建立某单缸柴油机工作过程计算模型,并在建立模型的基础上,分析压缩比对总体性能的影响,并最终确定此柴油机的最佳压缩比。

共轨喷油器在车喷油量控制自学习方法

为了精确控制喷油器老化后的在车喷油量,分析了共轨喷油器老化试验前后的小油量喷射特性,提出了小油量自学习修正的方法。当发动机处于倒拖工况时,在不同的轨压下,通过主动小脉宽喷射测得特定缸角加速度与其他几缸角加速度平均值的比值,研究得到发动机小油量燃烧后角加速度变化规律,并据此设计喷油量控制自学习算法。实车试验与台架试验表明,在无需增加额外传感器的情况下,小油量自学习修正算法能精确控制老化喷油器的小油量,明显改善老化喷油器小油量喷射的一致性和稳定性,满足发动机在全寿命期间的性能要求。

4160超压比补燃柴油机研究

介绍了4160超压比补燃柴油机的基本结构和性能特点。研究表明,该机在输出功率提高至3倍的同时,有效地解决了高平均有效压力和低压缩比柴油机的起动和低速运行的问题,为大幅降低柴油机重量和尺寸,提高柴油机动力性能提供了一条有效途径。

压缩比在1132柴油机一维仿真计算中取值规律的研究

以WAVE软件为计算平台,以一维仿真计算中所采用的压缩比与某1132柴油机的几何压缩比之间的差别及该差别随着部分工况控制参数的变化规律为对象进行了研究。研究结果表明:一维仿真计算中所采用的压缩比与柴油机的几何压缩比之间存在着一定的差距,且工况不同时该差距按照一定的规律有所变化。该结论为使用该软件对该发动机进行进一步的优化设计有参考价值,两种压缩比之间的差距随工况控制参数的变化对于其他型号柴油机的研究也同样具有借鉴意义。

涡流室柴油机高原节能的研究

本文通过对柴油机工作循环热效率分析，认为提高压缩比和使燃烧接近定容过程是高原地区涡流室柴油机的有效节能方法之一。从理论上证明了适当提高压缩比后仍能保持平原地区的结构强度和工作平稳性水平，同时进一步分析认为，提高压缩比后应采用相应的喷油规律。实验研究的结果表明，这种方法对高原地区涡流室柴油机节能是可行的、有效的。

柴油机高速电磁阀驱动模块设计与故障诊断

针对时间压力式电控燃油系统的高速电磁阀———高压油泵及喷油器电磁阀的驱动电流特性,设计相应的驱动电路,得到符合要求的驱动电流.根据驱动电路特点,设计相应的故障诊断电路,并用仿真软件验证电路的准确性.在完成相应的诊断软件设计得到完整的诊断模块后,将设计的模块运用于实际工程中,在柴油机上完成了实际模块的驱动和故障诊断试验.试验结果表明:该驱动模块达到了共轨系统驱动要求,同时实现了油泵电磁阀以及喷油器电磁阀的短路、断路及喷油器的对地短路等故障检测,其准确性和可靠性达到了系统应用要求.

农用小型汽油机燃用沼气技术措施的实验研究

介绍沼气的成分和特性,分析压缩比、点火能量和点火提前角等因素对火花点燃式沼气汽油机的影响,针对上述因素对小型165F 汽油机进行改装,并采用蓄电池点火装置提高点火能量,对改装后的汽油机进行运行试验,比较汽油机在不同参数下的运行状况,试验结果表明沼气应用于改装后的汽油机上,性能接近于改装前的性能,验证沼气在小型汽油机上燃用的可行性。

二级增压柴油机压缩比和喷油提前角优化研究

为解决某V型柴油机由单级增压改为二级增压后,最高燃烧压力过高问题,通过GTPower软件建立柴油机仿真模型,利用试验数据进行校核,仿真研究了喷油提前角和压缩比对二级增压柴油机性能及最高燃烧压力的影响规律。以二级增压柴油机的试验最高燃烧压力作为限制条件,以转矩达到最大为目标,利用GT-POWER中的DOE工具对喷油提前角和压缩比进行联合优化。仿真结果表明:降低压缩比能够有效降低最大转矩点(1 300 r/min)和标定点(2 100 r/min)的最高燃烧压力,压缩比每降低1,最大转矩点最高燃烧压力降低0.8 MPa,标定点最高燃烧压力降低1.16 MPa;得出优化后的压缩比和喷油提前角相对变化值为14.9°CA和4.3°CA.根据试验机的结构条件,利用试验机在柴油机台架上验证了优化结果的可行性。

基于轨压的船舶共轨柴油机故障诊断模块设计

为了解决船用电控柴油机高压共轨系统故障无法迅速识别以及轨压难以精确控制的问题,主要对共轨压力相关部件及控制过程展开诊断方法设计,并在Matlab/Simulink环境下完成了基于模型的高压共轨柴油机共轨压力故障诊断模块的开发以及试验验证.结果表明:该故障诊断模型可以稳定高效地判别共轨压力传感器的电路、漂移以及共轨压力闭环控制等轨压相关故障,为完善船舶柴油机高压共轨电控系统、开发柴油机后续故障诊断工作提供了技术参考.

高平均有效压力低压缩比PA6发动机的运用结果

在1975年的CIMAC会议上介绍了用于海军舰艇的、平均有效压力达3.0MPa的PA6型发动机。该型发动机采用二级增压系统,为了降低发动机机械应力,压缩比降低到8.5。在台架上进行的耐久性试验和初步的运用结果表明,在高负荷下运行完全没有问题,而部分负荷和空转工况却有待改进。存在的主要问题是:部分负荷时燃烧粗暴;空转工况时冒白烟。前者通过 SEMT Piel-stick 开发的具有独特结构的喷油泵柱塞预喷少量燃油而得到解决;后者可通过切断一列气缸喷油而得到解决。