基于非道路柴油机的进气节流阀预判控制研究

进气节流阀在非道路柴油机的热管理系统中有着重要的作用,在目前基于多参数闭环控制的策略下,采用进气节流阀位置MAP预判控制进行辅助控制。试验表明,该措施减少了进气节流阀的迟滞时间,控制精度提高了91.5%,后处理热管理效果有所提高,尤其在低速低负荷工况改善效果明显:NRTC循环平均排气温度提升10.8%,旋耕机实际工作循环平均排气温度提升30%以上。预判控制的介入,燃油消耗量和CO、NOX的排放量有一定的升高,HC有下降趋势,PM增幅比较明显。

某增压发动机进气系统噪声问题研究

某型涡轮增压发动机进气系统在整车运行中存在噪声问题。通过研究该气动噪声及形成的机理,把该气动噪声归纳为三类:一,整车疾速加油门过程中,出现的Hiss噪声,伴随着压缩机叶片通过频率(Compressor Blade Passing Ferequency,CBPF)噪声和同步噪声;二,发动机进行热管理或者后处理进行主动再生时,进气节流阀迅速关闭引发的泄气噪声;三,进气节流阀全开条件下,发动机运转在中高转速,松油门引发出的泄气声音。针对三种不同类型的噪声,分别采用了增压器本体改进、进气节流阀优化策略、以及设计相应的消声器等方法,综合解决了该进气系统噪声问题。

发动机排气热管理试验研究

在发动机台架上,围绕进气节流阀和排气蝶阀对排气温度的影响开展试验研究。结果表明:稳态工况下,进气节流阀的升温效果好于排气蝶阀,采用进气节流阀最大温升可达46℃,而采用排气蝶阀仅25℃;排放循环过程中,进气节流阀或者排气蝶阀对原机氮氧化物(NO_x)排放的影响较小,进气节流阀不仅升温效果好,而且油耗也稍低于排气蝶阀,采用进气节流阀平均温升可达60℃,而采用排气蝶阀仅28℃。

国六柴油机排气热管理技术试验研究

进行柴油机稳态和瞬态循环台架试验,研究废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)、进气节流和燃油后喷3种热管理技术对柴油机排气温度的影响。研究结果表明:采用EGR、进气节流阀和燃油后喷均可提高排气温度,其中进气节流阀的升温效果最好;综合使用EGR、进气节流阀和燃油后喷技术可有效提高排气温度和选择性催化还原效率,降低NO_(x)和烟度排放,使柴油机排放达到国六标准要求。

国六涡轮增压柴油机喘振机理与喘振控制研究

涡轮增压柴油机在瞬态过程中存在喘振问题,影响可靠性和驾驶体验,尤其对于利用进气节流阀提高热管理性能的国六涡轮增压柴油机,其喘振问题亟待解决。试验对象为排量10.5 L的重卡发动机,进行不同发动机转速下突降油门试验,通过对比发现发动机在中低转速突降油门过程更容易发生喘振;另外,进行热管理模式下不同进气节流阀关闭速度和最小关闭开度的突降油门试验,通过对比喘振规律发现,热管理模式下进气节流阀关闭速度越快,进气阻塞作用越强,而进气节流阀最小开度越小,最小折合流量越小,喘振风险越大。在空气系统模型基础上搭建喘振控制策略,经过验证可知,热管理模式下喘振控制策略能有效防止突降油门过程超出喘振线,一定程度上解决了国六涡轮增压柴油机喘振问题。

米勒增压直喷汽油机应用LPEGR的试验研究

对一台应用LPEGR的米勒增压直喷汽油机进行了试验研究,分别阐述了LPEGR对小、中、大负荷的油耗和排放的影响。小负荷时引入LPEGR,节油效果不理想;中负荷时,在燃烧稳定性方面可以容忍较高的EGR率,2000 r/min@1.2 MPa时应用22%EGR,可以节油5.6%;大负荷时,COVIMEP对EGR比较敏感,2000 r/min@1.4 MPa时应用15%EGR,可以节油3%。EGR可以降低中大负荷的NOx排放,但会增加THC排放。介绍了进气节流阀的效果,在低转速中小负荷区域,可节油约1%。对比了不同漏气量的2种节流阀优化EGR阀压比的效果,保持相同的EGR阀和节油阀开度,即使采用小漏气量节流阀,EGR阀压比也较难降低;若保持相同的EGR率,采用小漏气量节流阀,EGR阀压比降低幅度较大,有利于提高EGR模型控制算法的鲁棒性。

TRIZ创新方法在EGR阀布置设计中的应用

基于TRIZ创新方法,分析废气再循环(EGR)阀布置中面临的矛盾和问题,并进行概念设计。在EGR布置概念设计完成后,进行概念设计验证,确认EGR阀布置设计的开发结果。