康明斯ISBe发动机电控高压共轨柴油喷射系统故障诊断

介绍电控高压共轨柴油喷射系统的结构与工作原理,重点阐述高压共轨柴油机电控系统故障诊断技术,并叙述了电控高压共轨柴油机的使用维护方法。     

乙醇/柴油混合燃料燃烧过程数值模拟

利用CFD分析软件AVL FIRE对高压共轨柴油机燃用柴油乙醇混合燃料的燃烧过程进行模拟,通过建立三维仿真模型研究发动机燃用不同掺比燃料的燃烧特性,并对模型的准确性进行了验证。计算了乙醇掺比对发动机燃烧过程中缸内压力、累积放热量及放热率等的影响;模拟出了不同配比混合燃料下高压共轨柴油机的各方面的性能。模拟结果得出:在中高负荷下,乙醇的低十六烷值、高汽化潜热值和含氧对发动机燃烧过程中的缸内压力和放热率的影响较大,发动机燃用E10具有最佳的动力性和经济性。     

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。     

柴油理化特性对高压共轨柴油机微粒粒度分布的影响

利用TSI EEPS3090微粒粒度测试系统,试验研究了高压共轨柴油机燃用不同理化特性调和柴油时的微粒成分及微粒排放粒度分布特征,揭示了燃料着火性能及燃料组分对微粒排放特性的影响规律。研究结果表明,对于不同着火性能的燃料,中小负荷工况下微粒数量浓度分布曲线大致呈单峰结构,峰值位于30nm附近,排气中绝大多数微粒粒径处于5~300nm之间。适当提高燃料十六烷值,能够缩短滞燃期,增大扩散燃烧期比例,有助于减少核态微粒的排放数量。同时,燃料含硫量对核态微粒排放影响较大,含硫量高将导致核态微粒排放量增加。随十六烷值增加,排气微粒中可溶性有机物质（SOF）比例减小,干碳烟（DS）比例上升。     

电控共轨柴油机燃用生物柴油的试验研究

在一台电控共轨柴油机上,测量了柴油机燃用生物柴油和柴油两种燃料时,不同转速、不同负荷下的经济性和排放性指标.研究结果表明,不同转速下,整个负荷范围内生物柴油的燃油消耗率均高于柴油;在整个负荷范围内,生物柴油的NOx浓度均高于柴油;高负荷时,柴油的烟度约为1.3m-1,生物柴油的烟度仅为0.3m-1;生物柴油的热值较低,燃油消耗率高于柴油;生物柴油中氧的助燃特性有利于NOx的生成,生物柴油不含硫化物,碳烟排放低于柴油.     

小型直喷柴油机循环变动工况分析

研究采用低旋流进气、浅ω型燃烧系统的S195型直喷柴油机的循环变动,用最大爆发压力以及所在时刻φA、最大压力升高率dpz／dφ及其出现时刻φB、平均指示压力Pi等指标进行评价。通过分析怠速工况、最大扭矩工况、标定工况的循环变动情况,表明由于主要采用空间混合燃烧的方式,无论是在最大扭矩工况还是标定工况,燃烧都比较粗暴,Px变动适中而dpz／dφ变动较大,机械负荷较大。同时,φA和φB集中而适时,燃烧比较完善,Pi的变动率较小而稳定,动力性较好。怠速时的循环变动率比较大。     

柴油机富氧进气燃用乳化柴油的循环变动与燃烧特性

在直喷柴油机上采用进气增氧(氧气在进气中的体积分数为21%、23%、25%和30%)技术,对燃用不同掺水乳化柴油(水在乳化柴油中的体积分数为0%、10%、20%和30%)的循环变动及燃烧特性进行研究;实验工况为发动机经济转速、中等负荷,采集20个连续循环,取最大爆发压力值,计算循环变动率.研究结果表明:在纯柴油条件下,随氧含量的增加,缸内最大爆发压力增加,循环变动率降低,燃烧始点提前;在使用乳化柴油时,着火点随水乳化率的增加而推后,但其依然遵循随进气O2体积分数增加而提前的规律;含水率达30%时,着火延迟加大,燃烧组织恶化,循环变动加大.     

柴油机高压共轨新技术介绍

一、为什么要采用共轨技术?高速运转的柴油机使柴油喷射过程的时间只有千分之几秒,事实上,在喷射过程中高压油管各处的压力是随时间和位置的不同而变化的.     

高压共轨柴油机电控喷油器的仿真

高压共轨电控喷油器是共轨系统的核心部件,改善高压共轨电控喷油系统性能是提高柴油机整体性能和降低排放的有效手段之一.为此,介绍了共轨喷油器的基本结构和工作原理,并运用仿真软件对喷油器的电磁阀和喷油器体进行模块化建模.通过模型仿真分析结果,探讨喷油器主要结构参数对共轨喷油系统的影响,为高压共轨喷油器的设计和研发提供有效的依据.     

柴油机富氧进气燃用乳化柴油的循环变动与燃烧特性

在直喷柴油机上采用进气增氧（氧气在进气中的体积分数为21%、23%、25%和30%）技术,对燃用不同掺水比乳化柴油（水在乳化柴油中的体积分数为0％、10％、20％和30％）的循环变动及燃烧特性进行研究;实验工况为发动机经济转速、中等负荷,采集20个连续循环,取最大爆发压力值,计算循环变动率。研究结果表明：在纯柴油条件下,随氧含量的增加,缸内最大爆发压力增加,循环变动率降低,燃烧始点提前;在使用乳化柴油时,着火点随水乳化率的增加而推后,但其依然遵循随进气O2体积分数增加而提前的规律;含水率达30%时,着火延迟加大,燃烧组织恶化,循环变动加大。     

磁吸滚筒式排种器种箱振动供种仿真与试验

基于颗粒离散元法,以番茄磁粉包衣种子为对象,采用Hertz-Mindlin接触模型,建立了种子和排种器仿真分析模型,研究了种箱振动频率、振幅对种群运动规律及种箱供种性能的影响。仿真结果表明,在振动频率40 Hz、振幅0.50 mm和0.75 mm时,种群堆积高度稳定,可以达到稳定供种。为了验证仿真模型的可靠性,采用高速摄像拍摄了在种箱振动频率为40 Hz、振幅为0.75 mm条件下的供种情况,种子实际供种情况与仿真结果吻合。以种箱振动频率、振幅为试验因素,在磁吸滚筒式排种器上进行排种性能试验,得出种箱在振动频率40 Hz,振幅为0.50 mm和0.75 mm时,单粒率达92%,漏播率低于3%;在振动频率20 Hz和60 Hz时,不同振幅下的单粒率均小于80%。     

柴油机高压共轨电控喷射系统的设计开发

介绍了柴油机高压共轨电控喷射系统的组成与结构、电控单元ECU硬件电路的设计,嵌入式操作系统L inux应用在电控单元中。     

柴油机燃用小桐子油的燃烧过程三维模拟

小桐子油在常温下的黏度比柴油大10倍以上,因此研究柴油机燃用小桐子油的燃烧过程,对于小桐子油作为燃料的实际应用有重要的意义。建立了柴油机三维燃烧模型,对柴油机燃用小桐子油的燃烧过程进行了模拟。模拟所得的气缸压力与试验测试结果较为吻合。通过三维燃烧模拟对缸内的流场、温度场及平均温度的变化进行了分析,发现燃用小桐子油时柴油机的喷油时刻比燃用柴油时略有提前。燃烧始点较早,预混燃烧峰值提前,燃烧持续期较大。     

生物柴油-乙醇混合燃料的燃烧特性

研究了柴油机燃用生物柴油-乙醇混合燃料时的燃烧特性,结果表明:乙醇掺烧比小于30%时,各种不同比例的混合燃料的缸内压力曲线趋势相同;随着混合燃料中乙醇掺混比的增加,滞燃期延长,最大压力升高率增加,缸内最高燃烧压力增大,平均压力升高率曲线及峰值点依次滞后,放热率峰值增大且峰值点滞后,燃烧持续期缩短;最高平均压力升高率不大于0.6MPa/oCA,柴油机运转平稳.     

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.     

柴油机燃用二甲醚喷射与燃烧的试验研究

研究了2135型柴油机燃用二甲醚日寸的喷射与燃烧特性。测试了嘴端油管压力、针阀升程、缸内压力、氮氧化物排放等参数,计算了燃烧率和累计燃烧率。试验结果表明,该燃料的喷射与燃烧过程明显不同于柴油。二甲醚的油管压力升高率和压力峰值低,喷射滞后期及其负荷依赖性很大;相应地,其着火点迟后,着火点的负荷依赖性也很大;滞燃期短;缸内最高燃烧压力和压力升高率低;扩散燃烧快速。柴油机燃用二甲醚可大幅降低氮氧化物排放,并实现无烟、低噪声燃烧。     

涡流室柴油机燃烧过程模拟

利用FLUENT软件构建了描述S195型涡流室单缸柴油机燃烧过程的三维数学物理模型,并对气体在涡流室内的运动情况进行了数值模拟分析,获得了缸内气体的压力变化、温度变化以及碳烟排放的情况。实测结果表明,该模型能够比较准确地模拟涡流室柴油机的燃烧过程。     

柴油机燃用油焦浆试验

在一台安装了油焦浆燃料供给系统的R180型柴油机上,进行了燃用油焦浆的试验.测量了发动机燃用油焦浆时的转速、转矩、燃料消耗量、排气温度、HC、CO、NOx和碳烟排放量等参数,并与原机燃用0号柴油进行了对比.试验结果表明,在1 200、1 600、1 800 r/min转速下,发动机燃用油焦浆时最大输出功率比燃用柴油时分别下降了约6.2％、19％和21％,排气温度平均升高了约5.3％、19.1％和34.2％.HC排放量在1 200 r/min时比柴油低,在1 600、1 800 r/min时两者比较接近;CO排放量在3种转速下和柴油相近;NOx排放量在3种转速下比柴油低;碳烟排放量在1 200r/min时与柴油比较接近,在1 600、1 800r/min时比柴油高.     

直喷式柴油机怠速工况燃烧循环波动分析

测量了怠速工况下直喷柴油机在不同供油提前角时的针阀升程及气缸压力,计算分析了各参数循环波动变化情况.结果表明,在怠速工况下,直喷柴油机平均指示压力的循环波动较大.随着供油提前角的增加,喷油提前,燃烧始点提前,最大燃烧压力增加,最大压力升高率变化不明显,它们对应相位提前,最大燃烧压力和平均指示压力的循环波动增加.通过对怠速工况各参数进行相关分析,讨论了影响最大燃烧压力波动的主要因素.