摘要：针对主要应用于农用机械的非电控单缸柴油机,在不改动原有机械部分,仅增加CNG电控供气系统基础上对发动机进行了改装。对单缸柴油机瞬时转速进行理论分析及实验测量后,总结单缸机瞬时转速波动的规律,提出一种基于瞬时转速的判缸策略。设计CNG-柴油双燃料单缸机试验方案,在微控制器上实现该判缸策略及喷气驱动后进行发动机台架试验。试验结果表明:在稳定及变工况下,基于该策略的判缸准确;该套试验方案能够稳定控制发动机运行。

摘要：针对卧式柴油机强制冷却闭式循环系统水套结构,试验研究了不同工况下水套入口流量及关键点的温度和压力。采用计算流体动力学(CFD)三维模拟的方法建立了冷却水流动仿真模型,并进行了试验验证。设计了冷却水套结构参数正交方案,通过CFD模拟分析了水泵出水流量、公共水腔截面形状和面积、缸体及缸盖入水孔的设置和分布等水套结构参数对冷却水流动的影响关系。研究结果表明:卧式柴油机缸体入水孔截面积和布置对缸体水套冷却水流动、冷却效果和冷却均匀性有很大的影响;卧式柴油机缸盖入水孔的位置、孔数和截面积等结构参数对缸盖水套的冷却水流动、冷却效果、冷却均匀性及进/排气侧的冷却分布等均有很大的影响。

摘要：通过对高压共轨柴油机轨压控制的需求分析,设计了一种串级控制和开环控制自动切换的复合控制策略,串级控制的主控制器采用可变PID的控制方式,具备了柔性控制的特征。利用ETAS公司的ASCET软件平台开发实现了轨压控制策略,借助该公司的ES1000硬件、INTECRIO软件,在以飞思卡尔的MC33886为高压泵电磁阀主驱动芯片的自制驱动电路基础上进行了台架试验。研究结果表明:该轨压控制策略能够满足控制需求,轨压响应快速、准确,解决了轨压控制随发动机工况的变化而改变的柔性问题。

摘要：针对柴油机复杂的螺旋进气道结构,在前期螺旋进气道的参数化设计方法研究的基础上,结合气道稳流模拟试验,建立不同结构的螺旋进气道流动仿真模型。采用计算流体动力学三维模拟的方法研究了螺旋进气道最小截面处的几何形状、螺旋段螺旋半径和螺旋终止角等结构参数对气道流动特性的影响关系。研究结果表明:通过改变螺旋气道最小截面处外侧形状、增大最小截面积和改变螺旋段形状、增大螺旋半径,可增大气道平均流量系数,降低平均涡流比;改变最小截面处内侧形状和改变螺旋段螺旋终止角对气道流动特性的影响较为复杂,不呈现单调变化规律。

摘要：采用增压调节可实时精确地调整电控柴油机的增压压力,从而提高柴油机的比功率和燃油经济性。文中利用ETAS公司的ASCET软件进行增压调节系统的模块设计、自动代码生成和硬件在环仿真。试验结果表明,增压调节可实现对增压系统的闭环控制,加快系统的响应。最后通过优化,进一步改善系统的稳定性和可靠性。

摘要：构建了连杆大头轴承仿真模型和试验设计与CAE技术相结合的仿真流程,选定了轴承相对平均间隙、曲柄销油孔直径和轴瓦宽度作为连杆大头轴承润滑特性分析的3个因素。仿真结果表明,影响最小油膜厚度、最大油膜压力和平均摩擦损耗因素的主次顺序为轴承相对平均间隙、曲柄销油孔直径和轴瓦宽度。

摘要：提出了1种基于标识字的判缸传感器信号配置方法,通过对测取到的曲轴信号和凸轮轴信号进行进一步的软件配置,将位置标记以软件控制标识字的方式表达来实现判缸,通过ASCET嵌入式系统开发平台进行了程序设计和仿真,并进行了快速原型的台架试验。结果表明:基于控制标识字的高压共轨柴油机判缸传感器信号配置,降低了发动机信号盘安装时的复杂程度,提高了判缸速度和精度;通过标定,证明程序具有很好的移植性。

摘要：根据发动机判缸所需的曲轴、凸轮轴信号特性,采用LabVIEW图形化系统设计方法,构建了一种基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)技术的用于高压共轨柴油机判缸与喷油研究的硬件在环系统。针对一款自主开发的高压共轨柴油机电子控制单元(ECU)和英飞凌TC1728单片机,分别加载使用ASCET开发的底层判缸控制策略和使用C语言开发的底层判缸驱动程序,进行了硬件在环试验。针对一款自主开发的高压共轨柴油机喷油硬件驱动板,通过参数化控制PWM进行了喷油器硬件在环试验。试验结果表明:基于FPGA的硬件在环系统,只需提供基本配置参数即可产生通用的曲轴、凸轮轴传感器同步信号,满足发动机瞬态运行特性的判缸与喷油研究需要。根据喷油器的响应,可得到PWM喷油器控制信号的最优参数,满足国Ⅳ及以上排放法规限值发动机电控开发需要。

摘要：通过对高压共轨柴油机转矩控制的需求分析,设计了一种前导通道和主控通道相结合的转矩柔性控制架构,给出了前导通道和主控通道相关控制模块的具体控制算法。利用ETAS公司的ASCET软件建立了该控制策略的转矩控制模型,经自动代码生成和编译下载到自制的电子控制单元(ECU)电路板中进行台架试验。试验结果表明:在发动机不同工况下,由于前导通道中微分控制的作用,油门踏板变化时喷油量受控于转矩前导通道,反之则受控于转矩主控通道,并使得发动机转速按照预期目标进行快速稳定地变化。

摘要：对某4缸高压共轨柴油机进气歧管进行改造,搭建了柴油/甲醇双燃料反应活性控制压燃(reactivity controlled compression ignition,RCCI)发动机专用试验台架,系统地研究了甲醇替代率对发动机经济性和污染物排放的影响规律。结果表明:最大转矩转速1600 r/min下,负荷率25%~50%范围内甲醇替代率为10%时发动机经济性最佳;50%~100%负荷率范围内随甲醇替代率增大,有效热效率升高,有效当量燃油消耗率降低;100%负荷、30%替代率时,与原机相比,有效热效率提高9.4%,有效当量燃油消耗率降低6.2%。不同负荷工况下,最大甲醇替代率受爆震、失火现象、不完全燃烧及发动机热负荷极限和机械设计强度限制。100%负荷下,随节气门开度减小,最大甲醇替代率从30%提升到36%;甲醇替代率为34%时,有效当量燃油消耗率较原机降低6.5%;高负荷工况下,适当关小节气门开度,减少进气流量,降低缸内最高燃烧压力,可有效提高最大甲醇替代率。外特性工况下,随发动机转速增加,未燃甲醇、非甲烷碳氢化合物、CO_(2)排放降低,甲醛排放先略减少后逐渐增多。同一转速下,随甲醇替代率增加,未燃甲醇和甲醛排放量增加,非甲烷碳氢化合物和CO_(2)排放降低。低碳甲醇/柴油RCCI燃烧模式有利于降低CO_(2)排放。