电控可变增压技术改善柴油机性能的研究

采用可变涡轮入口截面积的电控可变增压（VGS）技术进行了匹配试验研究。结果表明，VGS技术不仅有效地改善柴油机的性能和排放特性，同时使得柴油机和增压器两种不同机械的工作状态达到最佳的匹配。VGS技术在整个工况范围内能有效地提高经济性，说明该技术在节能和控制CO2排放量方面的重要作用。     

柴油机可调两级增压系统高原自适应控制策略

为提升某V型柴油机的高海拔性能,通过可调两级增压系统的匹配计算,确定了高低压级涡轮和压气机的特性。基于变海拔稳态工况性能目标,进行了柴油机全工况最佳阀门开度和最佳增压压力的标定计算。建立了柴油机的瞬态响应仿真模型,计算分析了海拔高度对增压压力瞬态响应特性的影响规律。根据最佳增压压力MAP图设计了开环和闭环控制策略,在不同海拔高度下研究其改善增压压力瞬态响应特性的能力。结果表明:与开环控制策略相比,闭环控制策略能更好地改善柴油机变海拔的瞬态响应性能。通过采用增压压力的闭环控制策略,平原工况的增压系统响应时间由2.82 s减少到2.41 s,海拔3 000 m时由3.20 s减少到2.32 s,响应时间减少了27.5%;海拔4 500 m时由3.41 s减少到2.25 s,在很大程度上减弱了海拔高度对发动机瞬态响应特性的影响。     

柴油机增压系统瞬态特性测控系统

以D6114型增压柴油机为基础,开发了增压系统瞬态特性与发动机性能试验台。以LabView为工具,开发了用于研究增压柴油机系统性能的测试系统。测试结果表明,该试验台及测试系统能够满足研究增压系统瞬态性能及其对柴油机性能影响的要求。     

小型柴油机增压试验研究

增压技术可以提高内燃机性能,但针对小型柴油机增压技术的研究较少.为此,采用试验的方法,研究临时增压对小型柴油机性能的影响.结果表明,柴油机在小负荷工作时,增压对其性能提升效果不明显.柴油机在超负荷工作时,增压可明显提高柴油机的燃油经济性和动力性.适当提高增压器的转速,可进一步提高柴油机的性能.     

连续可变涡轮增压控制系统探析

通过对连续可变涡轮增压控制系统的研究,介绍了系统的结构及特性,重点探讨了前馈-反馈控制系统的控制原理、调节过程和控制范围,并对控制结果进行了相关分析。     

EGR对运行在不同海拔地区增压柴油机的经济性和烟度的影响

随着海拔高度的增加,大气压力的降低,导致柴油机的过量空气系数减少,然而柴油机在进行EGR之后,过量空气系数减少的幅度增加,以至于各个工况点下的最佳EGR率发生变化。使用内燃机大气模拟综合系统对在不同海拔地区运行的柴油机进行EGR之后的经济性和烟度的变化规律进行了初步研究,所获得的结论为今后进一步的研究和应用提供了依据。     

不同海拔下柴油机可调二级增压系统的经济性调节方法

在6V柴油机原机模型校核的基础上,按照高原匹配策略匹配了可调二级增压系统,并搭建了可调二级增压柴油机性能仿真模型。研究了不同海拔环境下(0 m和4.5 km)高压级涡轮旁通流量率对柴油机性能参数的影响规律,分析了旁通流量率对柴油机燃油经济性的影响机理,以及海拔环境对柴油机二级增压系统调节规律的影响。得到了不同海拔环境下(0 m和4.5 km)高压级涡轮旁通流量率的经济性调节规律和可靠性调节规律。相较于可靠性调节规律,经济性调节规律的调节范围更加宽广,能够显著降低调节区域的燃油消耗率。4.5 km海拔环境下经济性调节规律的调节区域比0 m海拔环境下经济性调节规律的调节区域窄。在低负荷时,4.5 km海拔环境下燃油消耗率比平原时低,中高负荷时比平原时高。     

高压双电磁阀控制燃油系统控制策略研究

根据双电磁阀控制燃油系统的工作原理,讨论了可采用的溢流控制阀(SV)和针阀控制阀(NCV)控制模式;针对不同的控制模式,分析了从控制信号到燃油喷射的延时特性,揭示了动态喷嘴启喷压力(NOP)随转速的变化规律,探讨了双阀燃油系统的燃油喷射特性,并进行试验。结果表明SV相对于NCV的控制角度差值能够有效地改变NOP、NCP(喷嘴关闭压力)和MFIP(平均燃油喷射压力)的大小。着重探讨了双阀燃油系统的控制算法,阐述了NCV目标喷油持续期和目标喷油提前角的控制方法,提出了NOP控制及双阀燃油系统总体控制策略,并给出了反映NOP随转速和控制角度差值变化而变化的NOP控制MAP,为双阀燃油系统的整车应用提供了基础。     

高压共轨柴油机定转速柔性控制策略研究

为实现高压共轨柴油机定转速运行,从控制技术上对高压共轨柴油机进行了研究,采用了先进的区间调速技术,并对经典PID控制算法进行合理改进,使得定转速控制策略具有柔性特点,进而开发出高压共轨柴油机定转速柔性控制策略.经多组发动机台架调试试验证明,该控制策略能够实现定转速控制.     

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。     

柴油机燃用甲醇-柴油双燃料的控制与研究

针对甲醇-柴油双燃料增压柴油机,研究了甲醇喷射的控制方法和这种柴油机的排放性及经济性,并开发了控制甲醇喷射的电控装置,试验结果表明,这种控制方法能够提高甲醇对柴油的替代率,有效降低碳烟和NOx排放,改善柴油机的经济性。     

柴油机SCR后处理系统控制策略

国Ⅳ/Ⅴ柴油机采用SCR后处理技术相比其它技术有更多优势。为开发NH3-SCR后处理系统控制策略,采用试验与仿真相结合的方法,首先应用状态机理论设计SCR系统协调控制策略,并在Matlab平台中进行仿真测试,然后通过台架试验对建立的原机排放预估模型、催化器内部氨氮反应当量比计算模型和NH3目标覆盖度预估模型进行测试和标定,最后完成催化器载体瞬态温变滞后修正算法和瞬态工况NH3泄漏控制策略。设计的SCR控制系统瞬态工况的鲁棒性好,NOx转化率控制在60%左右,NH3泄漏平均值控制在1.0×10 -5 以下。将基于本系统控制策略的计量控制单元（DCU）应用到目标发动机,ESC和ETC试验测试的NOx比排放分别为3.01g/(kW·h)和3.15g/(kW·h),满足国Ⅳ标准。     

可变喷嘴涡轮增压器电液控制阀仿真与实验

根据AVNT控制系统组成及工作原理,建立凸轮位置反馈式AVNT阀的数学模型,分析了控制系统的稳定性和电流-转角特性.仿真结果表明,由幅值裕量、相位裕量和响应时间可知控制系统稳定且具有较好的动态性能.AVNT阀安装到涡轮增压器上,通过曲柄轴转角随输入电流变化的实验,验证了仿真模型的可行性.     

两种不同喷油嘴对柴油机排烟影响的机理分析

对两种喷油嘴应用在某型柴油机上不同的烟度特性进行了分析,认为不同喷油嘴的头部结构差异使喷油嘴具有不同的喷油规律,从而影响到燃烧过程,导致不同的排烟效果。     

农用柴油机EGR控制系统电路设计

针对增压直喷柴油机,开展废气再循环(EGR)技术的电子控制研究与应用,以降低氮氧化物(NOx)排放。依据柴油机EGR控制系统的工作特点和功能要求,以80C196单片机为核心,进行了控制系统的硬件电路设计和控制软件编写。发动机负荷特性试验表明,柴油机在应用EGR控制系统后,NOx排放大幅降低,HC和CO排放略有增加,柴油机动力性和经济性与原机相当,验证了EGR电控系统设计的合理性。