直喷汽油机喷油器驱动模块的开发与优化

为了满足直喷汽油机高压喷油器电磁阀的响应特性,针对驱动电路时间响应快和控制精度高的要求,本文设计开发了包括升压电路和脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)调制驱动电路的喷油器高、低电压分时驱动模块。利用BOOST升压电路获得喷油器快速开启时的90V驱动电压,并基于Multisim仿真软件结合发动机运行工况对升压电路中各参数进行优化,提高其时间响应性;PWM调制驱动电路利用外围硬件电路实现高低电压之间的切换和驱动电流保持阶段的PWM控制。试验结果表明:升压电路可在20ms内使电压上升到90V,输出电压波动在10%以内,电压恢复时间为1.5ms;驱动电路能够实现Peak&Hold驱动电流波形,驱动电流可在200μs内从0A提升到峰值电流16A,满足直喷汽油机喷油器驱动模块的严格要求。

新型增压式高压共轨系统的供油效率和能量利用率的研究

针对新型增压式高压共轨喷射系统,利用Flowmaster软件建立了系统的仿真模型,分析了轨压、控制室进出油量孔直径、增压室容积大小等因素对系统供油效率和能量利用率的影响。仿真结果表明:轨压提高,供油效率明显提高,但是能量利用率明显下降,二者有折中的关系;进回油量孔直径减小,由于回油量减小,供油效率和能量利用率均有一定程度的提高,进油量孔直径变化带来的影响比回油量孔直径变化带来的影响更为明显;此外,由于燃油的压缩性,增压室容积增大会使增压活塞复位过程中的回油增多,且轨压越低,这种影响越明显,回油量越多,从而对供油效率和能量利用率带来不利的影响,因此应尽可能地减小增压室容积。

缸内直喷汽油机高压喷油器驱动电路的设计

为了实现缸内直喷汽油机(GDI)喷油量、喷油正时和喷油速率的精确控制,对喷油器驱动电路提出更高的要求。设计了一种GDI发动机喷油器驱动电路,该电路由BOOST升压、高端自举驱动和电流分段控制电路等模块组成,采用双电源供电,以硬件控制方式实现三段驱动反馈电流控制,节省了软件资源。实验表明,该电路可以有效减小喷油器的开启时间和关闭时间,满足喷油器对驱动性能的要求。

基于电流反馈控制的天然气喷射阀高低压分时驱动电路的设计和试验

在分析和测试单电源天然气喷射阀驱动控制电路性能不足的基础上,提出了一种基于电流反馈高低压分时驱动天然气喷射阀的电路方案,并利用UC3843开关电源芯片实现大功率升压斩波(Boost)型电源模块的设计。基于天然气喷射阀供气量测试台架系统,测试天然气喷射阀在发动机不同转速和喷射脉宽下两种控制方案的供气量,试验结果表明电流反馈高低压分时驱动天然气喷射阀的流量平均相比单电源驱动提升了23.73%,流量线性度得到明显提高。

双电磁阀增压喷油器喷油特性试验研究

近些年来,双电磁阀增压喷油器解决方案因其喷油规律可变,喷油器内部蓄压喷射的特性,在节油环保以及优良的发动机瞬态响应特性方面成为未来喷油器研究的热点,也代表喷油器的发展方向。针对双电磁阀增压喷油器,研究了双电磁阀协同工作时多种喷油规律的实现方法,并进行了试验验证,以期获得不同的喷油控制效果。最后,通过比较增压与非增压喷射喷油量的差异,分析并确定了增压喷油器的压力放大倍数。

共轨轨压和进气压力对柴油机燃烧和排放的影响

运用CFD商用软件FIRE对不同轨压与不同进气压力下燃烧室内油气混合特性进行了仿真计算分析。研究了高速直喷柴油机的混合气形成规律,通过与试验值的对比可知,计算结果有效反映了这种混合气形成特性对燃烧过程及排放特性的影响。结果表明:通过对缩口直喷燃烧室内气流特性和轨压、进气压力的优化匹配,可以有效地控制燃烧过程的滞燃期、预混合燃烧比例和扩散燃烧过程,从而控制高温燃烧持续期,在保证经济性的前提下,可以有效地降低NOX和烟度排放。