基于试验的柴油机多工况供油提前角的优化

针对495Q柴油机标定了28个工况点,同时改变供油提前角进行了柴油机性能试验,分析了不同供油提前角对柴油机各标定工况动力性、经济性和排放性的影响.根据柴油机的工作特点,基于实验数据,运用模糊数学理论,通过模糊选择,优化出柴油机1000r/min、负荷100%工况,1000r/min、负荷50%工况,2000r/min、负荷100%工况和2000r/min、负荷50%工况的最佳供油提前角分别为14,12,16,14℃A.     

EGR对柴油机工作过程影响的一维模拟

根据柴油机的基本结构,利用BOOST软件建立带有EGR系统增压直喷柴油机一维工作模型.将柴油机台架试验获得的最佳EGR率MAP图作为一维模型中EGR控制单元的控制MAP图,建立了模拟形式下EGR系统控制单元,实现了柴油机在使用EGR后.不同工况EGR率在柴油机转速和负荷连续变化形式下,EGR对柴油机工作全过程影响的一维模拟.以柴油机转速1 900 r/min、10%负荷工况点为例,模拟计算结果表明,柴油机在使用EGR后空燃比、缸压、缸内温度和排气温度都有所下降,缸内气体质量有所增加,与柴油机台架试验获得的结论吻合.     

基于UEGO的柴油机EGR系统空燃比MAP的制取

在柴油机稳态工况下,通过试验测定了不同空燃比时,NOx、HC、CO、烟度和油耗的变化.通过对测试数据的分析,确定了最佳空燃比MAp.为基于UEGO的柴油机EGR系统的闭环控制奠定了基础.     

天然气发动机活塞稳态温度存储式测量系统

设计了一套存储式活塞稳态温度测量装置,系统测试精度为±1℃;对EQD180N-20型天然气发动机外特性1 000、1 500、2 100 r/min 3个转速点进行了活塞稳定工况温度测量,同时进行了发动机转速从1 000 r/min缓慢上升到2 100 r/min的活塞温升试验。表明系统工作稳定可靠,提高了活塞温度测量效率,分析了EQD180N-20型发动机活塞温度热负荷,活塞轴向的平均温度梯度达23℃/min。     

柴油机燃用生物柴油的经济性和排放特性

在一台电控高压共轨增压中冷柴油机上进行了燃用B10,B20和B30等3种掺混比例的黄连木籽生物柴油与纯柴油的经济性和排放特性试验。试验发现,在相同转速下,柴油机的燃油消耗率随负荷的增加而降低。2000 r/min时,生物柴油在中小负荷的燃油消耗率略低于柴油;大负荷时,4种燃料的燃油消耗率相当;随着负荷的增大,柴油机的CO和THC排放降低,NOx升高;相同工况下,生物柴油的NOx排放与生物柴油相当,无明显变化。由此可见,高压共轨柴油机燃用黄连木籽生物柴油可以在NOx排放基本不升高的前提下降低CO和THC的排放。     

基于UEGO的柴油机EGR系统空燃比MAP的制取

在柴油机稳态工况下，通过试验测定了不同空燃比时，NOx、HC、CO、烟度和油耗的变化。通过对测试数据的分析，确定了最佳空燃比MAP。为基于UEGO的柴油机EGR系统的闲环控制奠定了基础。     

柴油机清洁燃用甲醇的组合燃烧法

提出了柴油机燃用甲醇的组合燃烧法,即在容易产生醛类有害排放的低负荷工况采用柴油,而中大负荷工况采用柴油和甲醇共燃的方式,达到柴油机清洁燃用甲醇的目的。试验结果表明,采用组合燃烧方式,不仅在燃烧甲醇时避免了醛类排放高的问题,而且使柴油机的碳烟和NO2排放大为降低。     

缸内直喷汽油机部分负荷燃烧特性试验

在一台2.0L缸内直喷汽油机(GDI)上研究了中低转速、部分负荷的燃烧特性,并分析了进气滚流及喷油定时对燃烧特性的影响.结果表明,在转速为1 000 r/min、平均有效压力为0.1 MPa工况时,加大进气滚流可增强缸内气流运动,提高混合气燃烧速度.而随着转速提高,滚流作用逐渐减弱,在转速为3 000 r/min、平均有效压力为0.3 MPa工况时,加大滚流会引起燃烧过程恶化;喷油定时对3 000 r/min工况下的混合气形成和燃烧稳定影响大于2 000 r/min工况,且不同工况点的喷油定时均存在最佳值,在300°CA ～ 320°CA BTDC之间.     

柴油机废气再循环技术的应用研究

柴油机具有良好的动力性和经济性,但NOx和颗粒排放高.为此,概述了柴油机废气再循环技术(EGR)的特点、控制方法,分析了存在的问题.为了降低柴油机的NOx排放,研究了不同工况下EGR率对柴油机性能的影响.试验结果表明:柴油机小负荷时,宜采用大EGR率;大负荷时,宜采用小EGR率;随着EGR率提高,空燃比降低,排气温度提高,采用EGR可以有效地降低NOx排放.     

BHl80F柴油机开发研制

为扩大企业产品的覆盖面，在175F型柴油机技术基础上升发了BHl80F、BHl80F1型高速柴油机。研发的重点是配气系统和冷却系统，有效解决了柴油机在3000r／min工况的经济性，新开发的产品最低燃油消耗率为248．9k/kw.h，标定工况燃油消耗率为254．4-262．2g/kw.h，主要性能指标达到了国内同类机型领先水平。     

基于遗传算法的柴油机配气与供油正时参数优化

柴油机的配气与供油正时对其性能影响很大,最佳的匹配参数能够形成缸内良好的空燃比、较佳的燃烧效率以及较低的燃油消耗率。以单缸135型柴油机为研究对象,采用遗传算法对配气与供油正时参数进行优化,提高了柴油机的燃油经济性。     

采用可变进气涡流机构改善柴油机的性能

在增压中冷直喷式柴油机上,采用副进气道可变进气涡流机构,并在不同进气涡流下进行发动机台架试验,分析了涡流强度对柴油机性能及排放特性的影响。试验结果表明,发动机在高,低速区的最佳进气涡流强是不同的。在低速大负荷区适当提高进气涡流强度,可以改善发动机的性能,在高速区降低进气涡流强度,发动机的性能和排放均有明显改善,副进气道可变进气涡机构可满足发动机在各种工况下的进气涡流强度控制需要。     

变海拔柴油机可变喷嘴增压系统控制策略研究

根据柴油机的变海拔性能恢复目标,通过热力学分析,对某V型6缸柴油机增压系统运行参数进行估算,确定了可变喷嘴式的增压系统方案,并选择了合适的匹配点,完成了涡轮增压器的选配。基于原机结构参数,采用GT-Power软件建立了性能仿真模型并完成了校核,分别计算了匹配可变喷嘴增压系统的柴油机外特性和部分负荷的变海拔性能,最终确定了增压系统的全工况控制策略。研究结果表明:在外特性工况下,基于高海拔匹配的增压系统通过采用较小的喷嘴环开度可以满足增压系统的功耗需求,实现柴油机的变海拔功率恢复目标;随着海拔的降低,增压系统可以根据进气功耗的变化适当增大喷嘴环开度来实现增压系统变海拔控制目标,同时,保证柴油机的正常运行;在全工况范围内,随着海拔的上升,柴油机对应工况点的喷嘴环开度逐渐减小,在3 000 m以上海拔的高负荷工况采用最小喷嘴环开度。随着负荷的降低,最低燃油消耗运行点从低海拔低转速区偏移至高海拔低转速区。     

静液压传动车辆的复合控制

针对柴油机为动力的静液压传动车辆设计了由两个模糊控制器、一个模糊自适应PI控制器和一个PID控制器组成的复合控制系统,并利用柴油机外特性曲线对柴油机工况进行优化,使柴油机根据静液压系统的功率需求自动进行调速,解决了使用中柴油机过载保护,利用柴油机转速补偿车速和静液压传动系统的时变非线性控制等问题。仿真与试验证明：该复合控制方式提高了以柴油机为动力的静液压传动车辆控制特性和系统匹配性能。     

EGR降低S195型柴油机排放的试验研究

介绍了排气再循环（EGR）降低S195型柴油机排放的试验及其研究结果。比较了排气再循环率不同评价指标的特点，提出了一种实用、方便测量排气再循环量指标的方法，分析了EGR对柴油机燃烧过程、柴油机动力性、经济性和排放指标的影响。单缸柴油机循环波动影响分析为今后的实际应用提供了依据。     

LPG/柴油双燃料发动机烟度排放的试验研究

通过安装在LR6105Q型柴油机上的一套电控LPG燃料供给系统,使该发动机运行在双燃料的模式下。试验主要从转速、负荷、掺烧比这几个方面对该双燃料发动机与原机的烟度排放进行了对比研究,研究结果表明,在整个转速范围内,烟度都大大降低,最大降幅可达60%;在高负荷时,烟度降幅明显,可达47%,中等负荷及小负荷时下降不明显;随着掺烧比的增大,烟度呈明显下降的趋势,尤其是在高负荷,高转速时更明显。     

柴油机转速和负荷的模糊控制

针对柴油机是不确定性复杂系统的特点,提出一种新的带自调整因子的模糊－ＰＩ控制算法,这地可以自动优化调整模糊控制规则,实现了模糊控制的智能化,将其用于柴油机的转速和负荷控制,运行结果表明这种算法是可行的的和有效的,改善了测试过程的静态 和动态性能,具有很好的鲁棒性,获得了满意的测控效果。文中还介绍了测试台的硬件组成和软件设计。     

增压中冷柴油机燃用葵花籽油的燃烧和排放特性研究

葵花籽油具有与柴油相近的物理特性和燃烧特性,因此柴油机可以在不改变其结构的前提下直接燃烧葵花籽油。然而,葵花籽油的黏度高、热值低和挥发性差会使柴油机直接燃用葵花籽油时动力性下降。本文通过增加每循环供油量在保证柴油机动力性不变的前提下对比研究柴油机燃用葵花籽油的燃烧和排放特性。研究结果表明:柴油机燃用葵花籽油时着火晚、滞燃期长,大负荷时放热峰值高,燃油消耗率和NOx排放浓度增加,HC,CO和碳烟的排放有明显降低,但排气温度基本不变。     

高压共轨柴油机喷油控制策略研究

通过对高压共轨柴油机喷油控制的需求分析,发现在转速突变时进气系统具有明显的迟滞性,这种迟滞性表现为进气增量跟不上喷油增量,所设计的转速变化主喷油量修正算法能够重新修正原喷油量,以获得合理的空燃比,改善燃烧过程。多次喷射会造成轨压波动,经过多次喷射轨压波动油量修正算法对喷油量脉宽进行预修正,可以提高喷油执行精度。利用ETAS公司的ASCET建模软件工具和自主开发的ECU电路板,在YN33CR型高压共轨柴油机上进行了台架试验。试验结果表明:该喷油控制策略符合预期效果,能够有效改善喷油控制。