控制,實(shí)現(xiàn)供油和噴油過程的相對(duì)獨(dú)立[1-3],已成為柴油機(jī)節(jié)能減排發(fā)展的前沿技術(shù),更柔性可控的噴油規(guī)律則是高壓共軌系統(tǒng)優(yōu)化過程中的發(fā)展方向[4-5]。然而,常規(guī)的共軌系統(tǒng)要求保持油壓不變,噴油規(guī)律呈矩形,無法實(shí)現(xiàn)噴油規(guī)律的靈活改變。基于此,海軍工程大學(xué)設(shè)計(jì)了增壓裝置[6],并將其加裝在常規(guī)高壓共軌系統(tǒng)的共軌管和噴油器之間,構(gòu)成超高壓共軌系統(tǒng),該系統(tǒng)采用雙電磁閥控制,分別用于控制增壓裝置和噴油器,通過調(diào)整增壓裝置和噴油器電磁閥的相對(duì)控制信號(hào)時(shí)序,能夠?qū)崿F(xiàn)柔性

，耿 杰，劉大明噴油正時(shí)對(duì)正丁醇缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響分析劉增斌，甄旭東，耿 杰，劉大明（天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)，天津 300222）為解決正丁醇燃料應(yīng)用于缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)易造成混合氣質(zhì)量差的問題，以某款缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)為例，基于發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程，采用三維計(jì)算流體力學(xué)（CFD）軟件搭建了缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的單缸物理模型，分析不同噴油正時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響。研究結(jié)果表明，相對(duì)于推遲噴油，提前噴油提供了更多空氣與燃料的混合時(shí)間，能夠獲得更好的混合氣質(zhì)量，從而能夠達(dá)到較

能夠基實(shí)現(xiàn)供油和噴油過程的相對(duì)獨(dú)立[1– 3]，已成為柴油機(jī)節(jié)能減排發(fā)展的前沿技術(shù)，更柔性可控的噴油規(guī)律則是高壓共軌系統(tǒng)優(yōu)化過程中的發(fā)展方向[4–6]。然而，常規(guī)的共軌系統(tǒng)要求保持油壓不變，噴油規(guī)律為矩形，無法實(shí)現(xiàn)靈活改變[7–9]?；诖?，周磊等[10 – 12]設(shè)計(jì)并加工了增壓裝置，并將其安裝于共軌管和噴油器之間，構(gòu)成了可變噴油規(guī)律高壓共軌系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于雙電磁閥分別控制增壓裝置和噴油器，通過調(diào)整雙電磁閥的相對(duì)控制信號(hào)時(shí)序，能夠?qū)崿F(xiàn)柔性可控的噴油規(guī)律。

控制,實(shí)現(xiàn)供油和噴油過程的相對(duì)獨(dú)立[1-3],已成為柴油機(jī)節(jié)能減排發(fā)展的前沿技術(shù),更柔性可控的噴油規(guī)律則是高壓共軌系統(tǒng)優(yōu)化過程中的發(fā)展方向[4,5]。然而,常規(guī)的共軌系統(tǒng)要求保持油壓不變,噴油規(guī)律呈矩形,無法實(shí)現(xiàn)噴油規(guī)律的靈活改變?；诖?海軍工程大學(xué)設(shè)計(jì)了增壓裝置,并將其加裝在常規(guī)高壓共軌系統(tǒng)的共軌管和噴油器之間,構(gòu)成超高壓共軌系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用雙電磁閥控制,分別用于控制增壓裝置和噴油器,通過調(diào)整增壓裝置和噴油器電磁閥的相對(duì)控制信號(hào)時(shí)序,能夠?qū)崿F(xiàn)柔性可控的

影響。在柴油機(jī)的噴油過程中ROI 描述了噴油期間液體燃料質(zhì)量隨時(shí)間的變化，是噴油器最重要的參數(shù)之一，它影響柴油的蒸發(fā)速率和可燃混合氣的形成，進(jìn)而影響燃燒過程和污染物排放[1]。因此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究了不同形狀的ROI 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和排放的影響，從而為實(shí)現(xiàn)理想的ROI 提供指導(dǎo)。降低噴油前期的ROI，可以降低預(yù)混燃燒階段的強(qiáng)度、降低燃燒初期的溫度，進(jìn)而降低燃燒溫度和減少NOx排放。因此，優(yōu)化ROI 形狀是控制NOx排放一個(gè)有效手段。Robbert Willem

，需要對(duì)臂軸進(jìn)行噴油，以實(shí)現(xiàn)臂軸的清洗及表面保護(hù)。目前，多數(shù)生產(chǎn)型制造業(yè)企業(yè)的噴油方式還停留在人工操作層面，要是依靠人工手拿臂軸浸入油箱進(jìn)行噴油。這種方式存在兩個(gè)方面的問題：一是噴油過程中產(chǎn)生的油霧會(huì)對(duì)人體造成傷害、污染外部環(huán)境；二是噴油精度差，質(zhì)量難以保障[8]。以上噴油方式只能一個(gè)一個(gè)噴油，存在生產(chǎn)效率不高、自動(dòng)化程度偏低、人工強(qiáng)度過大、作業(yè)安全難以保障等突出問題。為實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向臂軸噴油工序的高自動(dòng)化、優(yōu)產(chǎn)品質(zhì)量，依據(jù)汽車轉(zhuǎn)向臂軸的生產(chǎn)工藝，研制了汽車

量也高于汽油的。噴油時(shí)刻對(duì)于直噴發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響是比較大的。這是因?yàn)樵谥眹娤到y(tǒng)中，噴油時(shí)刻在新鮮充量汽化的熱量對(duì)于熱量的傳遞和混合時(shí)的溫度都有影響，提早噴油能早些冷卻混合氣溫度，這能提高充量系數(shù)。本文選擇的是B10(90%的汽油與10%的丁醇混合)，原因是丁醇的研究還不完善，現(xiàn)有的研究很少有關(guān)于丁醇的，且都是按照乙醇的研究模式來研究丁醇的。另外，丁醇的汽化潛熱及著火點(diǎn)都相對(duì)較低，如果選擇較高比例的丁醇混合燃料，可能會(huì)導(dǎo)致在壓縮行程的壓燃，使得燃燒不受控制。

機(jī)關(guān)鍵控制參數(shù)（噴油正時(shí)、噴油壓力、EGR 等）來有效改善排放性能、降低燃油消耗率[13]、減小早燃或者超級(jí)爆震的幾率[14]。本文以某小型直噴增壓汽油機(jī)為研究對(duì)象，研究發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)工況和暖機(jī)工況下噴油策略對(duì)汽油機(jī)性能的影響，通過優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)噴油提前角和噴油壓力來達(dá)到降低油耗和顆粒物排放的目標(biāo)。1 試驗(yàn)設(shè)備與試驗(yàn)方法1.1 試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)在一臺(tái)直列3 缸缸內(nèi)直噴增壓汽油機(jī)上進(jìn)行，發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)/特性如表1 所示。表1 汽油機(jī)技術(shù)參數(shù)/特性試驗(yàn)通過AVL 測(cè)功機(jī)、

安裝火花塞，利用噴油器噴霧油束直接噴在火花塞電極處的方法開展研究，結(jié)果表明：在低負(fù)荷工況下，通過火花點(diǎn)火策略對(duì)燃燒穩(wěn)定性的提升效果比較明顯．而基于重型柴油機(jī)平臺(tái)進(jìn)行的火花輔助汽油壓燃(SAGCI)研究則鮮見報(bào)道．重型柴油機(jī)作為商用車的主要?jiǎng)恿υ?，消耗了大量的石油資源，根據(jù)美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的《運(yùn)輸能源數(shù)據(jù)手冊(cè)》可知，只占道路車輛總數(shù)4%的3～8級(jí)卡車卻消耗了美國(guó)25%的運(yùn)輸燃料[14]．在未來乘用車電動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)下，世界能源委員會(huì)也做出了柴油需求持續(xù)增

特性直接相關(guān)，對(duì)噴油壓力與噴油規(guī)律實(shí)施靈活的控制是提高柴油機(jī)性能最高效的方式[1-3]。提高噴油壓力，能夠提高油束的霧化質(zhì)量，有效改善NOx排放[4-5]。但是，噴油壓力提高后，意味著噴油速率的提高，從而使得滯燃期內(nèi)噴入的燃油數(shù)量增多，造成燃燒初期的放熱率急速升高，導(dǎo)致排放和燃燒噪聲增大，這就需要通過對(duì)噴油規(guī)律的有效控制來調(diào)整預(yù)混燃燒的油量，形成更為合理的可燃混合氣時(shí)間和空間分布[6]。為實(shí)現(xiàn)全工況范圍內(nèi)的優(yōu)化，噴油規(guī)律不應(yīng)該是固定不變的，應(yīng)隨著柴油機(jī)轉(zhuǎn)速

內(nèi)噴出的燃油量(噴油流量)不變.實(shí)際中，由于噴孔磨損、老化和積碳程度不同導(dǎo)致多缸柴油機(jī)的各支噴油器噴嘴流量系數(shù)改變[1]，從而噴油流量不同，這時(shí)如果各缸噴射持續(xù)期相同，各缸循環(huán)噴油量會(huì)出現(xiàn)差異，破壞多缸柴油機(jī)噴油一致性，影響發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能[2]，因而在線識(shí)別共軌燃油系統(tǒng)循環(huán)油量具有重要意義.識(shí)別進(jìn)入氣缸的循環(huán)油量是柴油機(jī)診斷的熱點(diǎn).白霖[3]和Taraza 等[4]認(rèn)為循環(huán)油量越多，缸內(nèi)燃燒做功越多，進(jìn)而柴油機(jī)瞬態(tài)轉(zhuǎn)速越高，因而提出用柴油機(jī)瞬態(tài)轉(zhuǎn)速診斷循環(huán)

方面，包括充氣、噴油、點(diǎn)火、怠速、爆震、進(jìn)氣增壓、故障診斷、蒸發(fā)排放等[1]，各功能模塊涉及到的變量很多。盡管涉及到的控制參數(shù)繁復(fù)多變，但重點(diǎn)是進(jìn)氣、噴油和點(diǎn)火的協(xié)調(diào)控制。因此，最終的控制參數(shù)歸結(jié)到進(jìn)氣、噴油、點(diǎn)火等核心控制參數(shù)上。其中，基本噴油是體現(xiàn)汽油機(jī)電控系統(tǒng)的核心思想之一。不同的噴油相位對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、油耗、排放均有明顯的影響[2]，標(biāo)定過程中，要匹配最佳的噴油相位，必須綜合考慮動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性與排放之間相互制約的影響。本文基于一臺(tái)1.5L 進(jìn)氣道噴

油機(jī)IBE燃燒的噴油策略。本次研究將以某船用柴油機(jī)為研究對(duì)象，應(yīng)用 CFD 數(shù)值模擬軟件Converge 建立IBE燃燒模型，研究不同噴油策略對(duì)其燃燒和排放特性的影響，據(jù)此改善其燃燒和排放特性。1 計(jì)算模型的搭建與驗(yàn)證以某船用中速柴油機(jī)為研究對(duì)象，采用三維仿真軟件Converge進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)柴油機(jī)的說明書和尺寸測(cè)量結(jié)果，建立幾何模型并進(jìn)行網(wǎng)格劃分，柴油機(jī)的基本參數(shù)如表1 所示。以4 mm的尺寸大小劃分基礎(chǔ)網(wǎng)格，對(duì)噴油器附近和噴射路徑區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化處理。

要求[1-2]。噴油器作為燃油噴射系統(tǒng)組成的關(guān)鍵部件，噴嘴內(nèi)部流動(dòng)影響缸內(nèi)噴霧的發(fā)展與可燃混合氣的形成，進(jìn)一步影響柴油機(jī)的燃燒效率及CO、HC等污染物的排放[3- 4]。因此對(duì)噴油器結(jié)構(gòu)尺寸的研究是柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)的重要內(nèi)容[5]。此外，柴油機(jī)噴油壓力和噴油脈寬影響著噴油器噴油特性，進(jìn)一步影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能[6-7]。在柴油機(jī)設(shè)計(jì)過程中，噴油特性非常重要[8]，因此國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)各孔噴油規(guī)律的測(cè)試設(shè)備及方法進(jìn)行了大量研究。目前常用的方法有Bosch長(zhǎng)管

應(yīng)用。缸內(nèi)直噴是噴油器在高壓力下將燃油直接噴射到氣缸內(nèi)，由于汽油是在進(jìn)氣結(jié)束時(shí)噴射到汽缸中，所以氣缸內(nèi)的膨脹氣體被冷卻，體積效率提高，爆震傾向減小，GDI技術(shù)便于形成稀薄燃燒，降低部分負(fù)荷條件下的燃油消耗水平，還能改善發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬態(tài)運(yùn)行和冷啟動(dòng)時(shí)的排放[1]。缸內(nèi)直噴技術(shù)具有低油耗、高壓縮比、升功率大的優(yōu)點(diǎn)。但GDI技術(shù)的應(yīng)用也帶來的一些問題，如用車成本提高、顆粒排放增加、燃油系統(tǒng)噪聲較大等[2]。由于GDI發(fā)動(dòng)機(jī)噴油過程是在氣缸內(nèi)直接完成，噴射次數(shù)、噴射相

完成后的臂軸進(jìn)行噴油。目前，多數(shù)企業(yè)還無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴油，只能依靠人工手拿方式進(jìn)行噴油，由于噴油過程中會(huì)產(chǎn)生油霧，人體吸取后會(huì)造成很大的身體傷害，如果噴油過程中沒有做好防護(hù)措施，也會(huì)對(duì)外界環(huán)境造成污染[5]；同時(shí)，人工噴油難以保障十分精準(zhǔn)，不可避免地會(huì)降低產(chǎn)品的質(zhì)量。對(duì)于上述噴油方式，生產(chǎn)企業(yè)只能實(shí)現(xiàn)單個(gè)工件的手工噴油，不能實(shí)現(xiàn)多個(gè)工件的自動(dòng)連續(xù)噴油，生產(chǎn)效率低。本文結(jié)合汽車轉(zhuǎn)向臂軸的生產(chǎn)工藝，研制開發(fā)了汽車轉(zhuǎn)向臂軸環(huán)形噴油機(jī)及其控制系統(tǒng)，并成功應(yīng)用于汽車轉(zhuǎn)

等[3]研究表明噴油提前角增大，缸內(nèi)平均壓力、平均指示壓力升高，滯燃期延長(zhǎng)，在上止點(diǎn)接近等容燃燒，燃燒質(zhì)量得到提高。譚澤飛等[4]研究表明，高壓共軌柴油機(jī)燃用不同混比的生物柴油燃料在噴油提前角提前或推遲2°后,發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗率均增加,扭矩均降低；鄧濤等[5]研究表明，噴油提前角增加過大會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)工作粗暴的現(xiàn)象，適當(dāng)增大提前角可以改善雙燃料柴油機(jī)的動(dòng)力性；蘇祥文等[6]對(duì)天然氣-柴油雙燃料柴油機(jī)展開研究，研究表明在天然氣摻混率為60%時(shí)，隨著噴油提前角的

合的電控高壓共軌噴油系統(tǒng)具有良好的噴油特性，可保證柴油機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性[3]，因此在HPD柴油機(jī)噴霧燃燒過程中起到關(guān)鍵作用。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，通過設(shè)計(jì)與優(yōu)化燃燒系統(tǒng)以達(dá)到最佳性能，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的空間很大[4]，因此研究噴油提前角和噴油夾角對(duì)深入研究HPD柴油機(jī)燃燒過程具有重要的意義[5]。本文采用AVL Fire軟件針對(duì)5種噴油提前角和4種噴油夾角對(duì)HPD柴油機(jī)燃燒過程進(jìn)行三維計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(computational fluid dynamics，CFD)

重點(diǎn)[1]。2 噴油孔及其直徑非道路用柴油機(jī)主要被應(yīng)用于噴油孔，可提高噴油孔的通用性、可靠性。若想分析噴油孔對(duì)非道路用柴油機(jī)尾氣排放的影響，就要明確噴油孔的規(guī)格、形狀，并準(zhǔn)確測(cè)量噴油孔的尺寸大小。以非道路用柴油機(jī)不同的實(shí)際使用需求為依據(jù)，市場(chǎng)上出現(xiàn)了多種不同規(guī)格、不同形狀、不同尺寸的噴油孔，目前最為常見、常用的是圓形噴油孔。這種圓形噴油孔在實(shí)際工作中，可確保微小物質(zhì)在工作中的受力保持一致，從而提高工作的統(tǒng)一性。針對(duì)圓形噴油孔，測(cè)量噴油孔的尺寸便是測(cè)量噴油孔

差別較大，因此其噴油始點(diǎn)、終點(diǎn)、噴油持續(xù)期以及循環(huán)噴油量等特征均與二甲醚不同[9-10]。目前純生物柴油與生物柴油-二甲醚混合燃料的噴油特性差別尚不清楚。因此，在不同噴射壓力、不同噴射脈寬下，現(xiàn)對(duì)純生物柴油、高比例生物柴油混合燃料、低比例生物柴油混合燃料的噴油速率、循環(huán)噴油量進(jìn)行試驗(yàn)研究，確定噴射壓力和混合比例對(duì)生物柴油噴油速率、循環(huán)噴油量及其循環(huán)變動(dòng)的影響規(guī)律，為下一步發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒優(yōu)化提供參考。1 試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)燃料在油泵試驗(yàn)臺(tái)上搭建生物柴油及其混合燃料共

，研究表明，提高噴油壓力可以促進(jìn)油滴的破碎，提高環(huán)境背壓可以促進(jìn)油滴的聚合。宋曉超等[2]研究了燃油溫度對(duì)生物柴油噴霧特性的影響，研究表明，提高燃油溫度，生物柴油的液相貫穿距離減小，索特平均直徑增大。楊康康等[3]研究了生物柴油摻混醇類燃料的噴霧特性，發(fā)現(xiàn)噴霧貫穿距離和噴霧錐角主要受噴油壓力和環(huán)境背壓的影響，高噴油壓力和環(huán)境背壓下，燃料對(duì)噴霧特性的影響減弱。此外，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者研究了生物柴油的燃燒和排放特性[4-6]，研究發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)燃用生物柴油會(huì)導(dǎo)致NOx

復(fù)雜，為避免出現(xiàn)噴油孔流量分配不均導(dǎo)致電機(jī)局部溫升過高的問題，提升冷卻系統(tǒng)的匹配設(shè)計(jì)能力，成熟可靠的匹配分析方法是關(guān)鍵。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅能夠有效帶走電機(jī)的熱量， 減少工藝的復(fù)雜性，而且能夠減少反復(fù)試驗(yàn)造成的試驗(yàn)資源浪費(fèi)[1]。為了對(duì)冷卻系統(tǒng)流量分配的合理性進(jìn)行評(píng)估，較多采用數(shù)學(xué)建模的分析方法[2-3]，采用三維軟件和一維軟件進(jìn)行仿真計(jì)算[4-5]也各自具有不同的優(yōu)勢(shì)。三維仿真分析考慮詳細(xì)的幾何結(jié)構(gòu)，仿真精度高，但缺乏靈活性。數(shù)學(xué)建?；蚧谝痪S商業(yè)軟件的分

，探究了復(fù)合噴射噴油比對(duì)汽油機(jī)暖機(jī)過程的影響。在暖機(jī)過程中采用進(jìn)氣道噴射和缸內(nèi)直噴相結(jié)合的策略，使缸內(nèi)形成分層的混合氣，改善了汽油機(jī)暖機(jī)過程的燃燒性能和排放特性。1 試驗(yàn)設(shè)備與方案1.1 試驗(yàn)設(shè)備選用一臺(tái)四缸水冷式復(fù)合噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)集成缸內(nèi)直噴／氣道噴射的噴射技術(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)具體參數(shù)見表1。表1 試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)主要參數(shù)圖1為發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架測(cè)試平臺(tái)整體布置圖。通過快速控制原型dSPACE搭建的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)缸內(nèi)直噴和進(jìn)氣道噴射各自以任意脈寬和時(shí)刻進(jìn)行噴射，

指標(biāo)總是通過提高噴油壓力得到的，國(guó)內(nèi)關(guān)于提高噴油壓力的研究已取得了大量的成果。李新令等[1]的研究表明，提高噴油壓力在顯著降低積聚模態(tài)粒子排放的同時(shí)，使核模態(tài)粒子顯著增加。內(nèi)燃機(jī)不僅需要提高燃油噴油壓力，也要按工況來優(yōu)化調(diào)整噴油壓力[2]。張全長(zhǎng)等[3]的研究表明，在大部分EGR區(qū)間，提高噴油壓力都可降低Soot排放，但其機(jī)理不同。胡朝陽(yáng)等[4]的研究表明，較高的噴油壓力和較小的噴油提前角可以降低排放。以上研究從發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒匹配的角度出發(fā)，表明了提高燃油系統(tǒng)

方便[3-6]。噴油正時(shí)能夠影響柴油機(jī)的爆壓與熱負(fù)荷。噴油正時(shí)提前，燃燒前移，排溫下降，但上止點(diǎn)附近燃燒的燃油增多，爆壓上升；噴油正時(shí)推后，燃燒后移，爆壓下降，但后燃導(dǎo)致排溫上升[7-10]，缸套傳熱增加。因此，在制定噴油正時(shí)調(diào)整策略時(shí)需綜合考慮噴油正時(shí)對(duì)爆壓和排溫的影響，必要時(shí)進(jìn)行功率修正。本文中以某電控柴油機(jī)為研究對(duì)象，采用GT-Power仿真軟件計(jì)算不同環(huán)境溫度對(duì)柴油機(jī)性能的影響，并通過開展噴油正時(shí)調(diào)整與功率修正實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)在環(huán)境溫度為5～45 ℃時(shí)額

NNAk等開展了噴油正時(shí)及天然氣所占比例對(duì)不同負(fù)荷下天然氣/柴油雙燃料均質(zhì)充量壓燃(HCCI)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和排放影響的研究工作。研究結(jié)果表明,增加天然氣的比例會(huì)使CO的排放及最大缸內(nèi)壓力增加,NO及碳煙排放降低。綜上所述,在雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)上,存在CO和UHC排放較高的問題。為了研究噴油正時(shí)及壓力對(duì)CO和UHC排放的影響,本文開展了噴油正時(shí)及壓力對(duì)天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒與排放特性的影響研究。1 試驗(yàn)裝置及方法試驗(yàn)采用的是1臺(tái)6缸增壓中冷柴油機(jī),在原機(jī)上加裝

4-16]，推遲噴油可以降低NOx排放，但必然會(huì)對(duì)其他性能產(chǎn)生影響。因此本研究針對(duì)EGR率和噴油正時(shí)對(duì)柴油機(jī)燃用生物柴油的燃燒過程、經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和排放特性的影響進(jìn)行了研究，為在柴油機(jī)上使用生物柴油替代燃料實(shí)現(xiàn)低溫燃燒提供依據(jù)，有利于生物柴油的普及和推廣。1 柴油機(jī)仿真模型的建立本研究使用的發(fā)動(dòng)機(jī)原型為4JB1渦輪增壓柴油機(jī)，其主要性能參數(shù)見表1。根據(jù)該柴油機(jī)建立的GT-Power整機(jī)仿真模型見圖1。表1 柴油機(jī)主要性能指標(biāo)圖1 4JB1柴油機(jī)整機(jī)模型圖2

規(guī)的日益嚴(yán)格,對(duì)噴油特性提出了更高的要求,如噴油率可調(diào)、多次噴射以及超高壓噴射等[4-5],以實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)不同工況下更靈活的噴射控制。但現(xiàn)行常規(guī)高壓共軌系統(tǒng)存在噴油速率無法靈活改變以及超高壓噴射實(shí)現(xiàn)困難等問題[6-7]。為克服上述缺點(diǎn),國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)通常有2種方法:①利用超高壓油泵產(chǎn)生超高壓[8-9],但該方法對(duì)高壓油泵性能和系統(tǒng)中各部件(高壓油泵、共軌管和噴油器等)強(qiáng)度的要求很高。②在噴油器中集成液壓放大機(jī)構(gòu)[10]。但該方法對(duì)噴油器自身的加工工藝水平的要

63)0 引 言噴油環(huán)是微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，噴油環(huán)包括噴油環(huán)體及噴油針兩部分，其中噴油針噴油量的均勻性決定了燃燒室溫度場(chǎng)的均勻性。國(guó)外較多研究大型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)噴油環(huán)及單個(gè)噴嘴等核心部件，或研究燃油速度變化[1-3]，目前國(guó)內(nèi)主要是針對(duì)大型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)噴油環(huán)及噴嘴動(dòng)態(tài)特性及其內(nèi)氣液兩相流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬研究[4]，而對(duì)微渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)噴油環(huán)流量分布及均勻特性相關(guān)的研究較少。本文采用數(shù)值模擬的方法對(duì)微渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)噴油環(huán)噴油針出口流量特性進(jìn)行分析改進(jìn)。首先建立噴油

態(tài)(5 nm針對(duì)噴油策略對(duì)顆粒物排放的影響，國(guó)內(nèi)外都進(jìn)行了相關(guān)研究。Sabathil等[8]對(duì)單次噴油策略下噴油時(shí)刻進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)噴油太早容易造成燃油碰撞活塞，噴油太晚又會(huì)導(dǎo)致油氣混合時(shí)間縮短。Whitaker等[9]使用電磁噴油器試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)縮短壓縮沖程的噴油脈寬能夠顯著降低燃油碰撞活塞的可能性。Bonandrini等[10]通過三維CFD軟件仿真計(jì)算，研究了多次噴射下缸內(nèi)混合氣形成及濕壁情況，發(fā)現(xiàn)多次噴射能夠顯著減少燃油的濕壁量，改善缸內(nèi)的混合氣分布，減

運(yùn)動(dòng)， 采用側(cè)面噴油結(jié)構(gòu)——兩個(gè)噴油器沿氣缸徑向方向成180°夾角布置在氣缸壁上[4]. 對(duì)于雙對(duì)置二沖程柴油機(jī)， 缸內(nèi)渦流運(yùn)動(dòng)直接作用在側(cè)面噴油嘴上， 容易引起噴霧軌跡偏差， 進(jìn)而導(dǎo)致油滴在氣缸內(nèi)的運(yùn)動(dòng)、混合方式與傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)相比存在較大的差別. 同時(shí)由于氣缸壁附近渦流比較大， 造成噴孔附近氣流速度快、空氣密度大， 不利于缸內(nèi)油氣混合. 再者， 與傳統(tǒng)四沖程柴油機(jī)相比， 雙對(duì)置二沖程柴油機(jī)的活塞相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度是其2倍， 導(dǎo)致油氣混合條件更加嚴(yán)苛[5,6].

噴油孔積碳對(duì)柴油機(jī)性能影響的統(tǒng)計(jì)分析對(duì)柴油機(jī)性能和排放的要求不斷增加，使柴油機(jī)噴射系統(tǒng)的噴射壓力也不斷增加，相應(yīng)噴油孔的直徑不斷減少，這將增加噴油孔產(chǎn)生積碳的可能性。噴油孔出現(xiàn)積碳將導(dǎo)致噴油孔內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及出口結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，影響燃油噴射模型，造成燃油噴霧品質(zhì)下降、燃燒效率降低，進(jìn)而影響柴油機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。因而，對(duì)噴油孔積碳進(jìn)行分析，則有利于對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。一般來說，噴油孔出現(xiàn)積碳主要是由于噴油器針閥關(guān)閉后，噴油孔存在少量柴油殘留，而氣缸對(duì)外膨脹做功

0)?研究與設(shè)計(jì)噴油時(shí)刻對(duì)摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)排放影響的實(shí)驗(yàn)研究華國(guó)勝1，何 博2(1.江蘇林海動(dòng)力機(jī)械集團(tuán)有限公司，江蘇 泰州 225300；2.上海謨紳電子技術(shù)有限公司，上海 200000)對(duì)燃油噴射時(shí)刻與發(fā)動(dòng)機(jī)污染物排放之間的關(guān)系進(jìn)行了研究，通過在林海110 cc摩托車上的實(shí)驗(yàn)表明，適當(dāng)提前噴油時(shí)刻能夠降低發(fā)動(dòng)機(jī)CO和HC的排放。摩托車；電噴；噴油時(shí)刻；排放由于排放法規(guī)的日趨嚴(yán)格，特別是歐四以及國(guó)四法規(guī)的正式推出，小排量摩托車的電噴化已成為必然趨勢(shì)。針對(duì)摩托

形件涂油生產(chǎn)線的噴油方法及裝置申請(qǐng)公布號(hào)：CN105772282A申請(qǐng)公布日：2016.07.20申請(qǐng)?zhí)枺篊N201610171930.2申請(qǐng)日：2016.03.23申請(qǐng)（專利權(quán)）人：武漢科技大學(xué)發(fā)明人：王蕾 夏緒輝 曹建華劉翔 周幼慶 楊熠該發(fā)明涉及一種再制造異形件涂油生產(chǎn)線的噴油方法及裝置，該再制造異形件涂油生產(chǎn)線的噴油方法的裝置包括殼體，殼體的內(nèi)部設(shè)有與殼體同軸的傳送架，傳送架上設(shè)有托料架，所述殼體上還設(shè)有進(jìn)料口與出料口，進(jìn)料口與出料口之間同側(cè)依次在

況DISI發(fā)動(dòng)機(jī)噴油正時(shí)對(duì)噴射和燃燒特性的影響研究了在貧油分層工況下噴油正時(shí)對(duì)噴霧引導(dǎo)直噴火花點(diǎn)火（DISI）發(fā)動(dòng)機(jī)噴射和燃燒特性的影響。試驗(yàn)進(jìn)行了多項(xiàng)測(cè)量和分析，包括缸內(nèi)壓力、廢氣排放，以及燃燒和噴霧的可視化運(yùn)行。在分層DISI發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的燃燒具有噴油預(yù)混合和混合控制的火焰特性。噴油正時(shí)下的分層混合特性是火焰特性的主要影響因素。在噴油正時(shí)提前時(shí)，試驗(yàn)觀測(cè)到由于混合氣體過度混合而導(dǎo)致的不發(fā)光火焰和低燃燒效率。相反，在噴油正時(shí)推遲時(shí)觀測(cè)由于混合氣體未充分混合而

Bae?燃油系統(tǒng)噴油策略對(duì)柴油機(jī)低溫燃燒-傳統(tǒng)燃燒模式切換的影響【韓】B. RohaniS. ParkC. Bae低溫燃燒(LTC)通常只在低負(fù)荷范圍內(nèi)可行，因此在LTC的實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)動(dòng)機(jī)工作模式應(yīng)在低負(fù)荷的LTC模式與高負(fù)荷的傳統(tǒng)模式之間頻繁來回切換。在此研究了噴油策略對(duì)單缸重型柴油機(jī)模式切換的平穩(wěn)性和排放的影響。廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)管路由1個(gè)可以在單次發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)內(nèi)開關(guān)EGR回路的伺服閥控制。擷取EGR閥關(guān)閉后的10次循環(huán)作為過渡期，其間多方改變噴

負(fù)荷下點(diǎn)火正時(shí)、噴油正時(shí)及噴油壓力對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及排放特性的影響。結(jié)果表明，點(diǎn)火正時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能、燃燒相位及排放特性的影響很大；噴油正時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能及排放特性影響較大，但對(duì)燃燒相位的影響很??；噴油壓力對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能和燃燒相位影響較小，但對(duì)HC排放影響較為明顯。在中小轉(zhuǎn)速、部分負(fù)荷下，發(fā)動(dòng)機(jī)最佳點(diǎn)火正時(shí)、噴油正時(shí)、噴油壓力隨負(fù)荷變化不明顯，最佳噴油壓力隨轉(zhuǎn)速上升而增大。主題詞：增壓直噴汽油機(jī)燃燒排放1 前言缸內(nèi)直噴技術(shù)是實(shí)現(xiàn)汽油機(jī)高效、清潔燃燒的一個(gè)有效途徑［1

）柴油機(jī)共軌電控噴油系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)探析陳樹娟 （山東服裝職業(yè)學(xué)院，山東泰安，271000）新能源不斷的開發(fā)并使用，但石油仍然是21世紀(jì)的主要燃料。而內(nèi)燃機(jī)中的共軌電控噴油系統(tǒng)由于它的能柔和燃燒、噪音低、排放量小并且能夠?qū)崿F(xiàn)多次噴射的優(yōu)點(diǎn)，成為未來內(nèi)燃柴油機(jī)噴油系統(tǒng)的主要研究對(duì)象。本文首先介紹了柴油機(jī)共軌電控噴油系統(tǒng)的發(fā)展歷史，然后重點(diǎn)對(duì)共軌噴油系統(tǒng)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)作了探討說明。柴油機(jī)；共軌電控；噴油系統(tǒng)；軟件設(shè)計(jì)0 前言在我國(guó)新能源研究開發(fā)的同時(shí)，作為傳統(tǒng)能源的

動(dòng)電流快速截止的噴油電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于：包括驅(qū)動(dòng)回路和續(xù)流回路；所述驅(qū)動(dòng)回路包括分別連接在噴油電磁閥線圈兩端的第一功率管和第二功率管，第一功率管的柵極和第二功率管的柵極用于接收控制信號(hào)；所述續(xù)流回路包括并聯(lián)連接在噴油電磁閥線圈兩端、由二極管和瞬變電壓抑制器串聯(lián)連接構(gòu)成的支路，二極管和瞬變電壓抑制器反向串聯(lián)連接。該實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，既能夠滿足初始運(yùn)動(dòng)時(shí)快速響應(yīng)的要求，又能夠在斷電瞬間快速截止其驅(qū)動(dòng)電流，使噴油電磁閥線圈電流迅速降為零，實(shí)現(xiàn)了斷電時(shí)的快

，高壓共軌柴油機(jī)噴油模塊的開發(fā)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1 噴油驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)噴油閥一般采用Peak（峰值）和Hold（維持）電流驅(qū)動(dòng)方式［3］，如圖1所示。噴油電磁閥為高速?gòu)?qiáng)力電磁閥，發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電磁閥需要頻繁地動(dòng)作，控制電路必須能快速響應(yīng)電磁閥的關(guān)閉和打開。由于噴油電磁閥線圈為感性負(fù)載，電磁閥閉合時(shí)，必須使其線圈上的電流迅速上升并達(dá)到一定的大小，以保證在電感儲(chǔ)能的同時(shí)，噴油電磁閥能夠快速地開啟；噴油電磁閥快速開啟后，必須使其線圈上的電流迅速下降到維持電流

015010電控噴油器參數(shù)對(duì)高壓共軌系統(tǒng)循環(huán)噴油量波動(dòng)影響的量化分析*馬修真，田丙奇，范立云，宋恩哲，劉 洋(哈爾濱工程大學(xué)動(dòng)力與能源工程學(xué)院，哈爾濱 150001)為研究電控噴油器參數(shù)對(duì)高壓共軌系統(tǒng)循環(huán)噴油量波動(dòng)的影響，利用AMESim仿真平臺(tái)建立了電控高壓共軌噴油系統(tǒng)數(shù)值仿真模型，并通過在高壓共軌系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)上試驗(yàn)，驗(yàn)證了仿真模型的準(zhǔn)確性。接著在此基礎(chǔ)上對(duì)循環(huán)噴油量波動(dòng)進(jìn)行分析，揭示了噴油器參數(shù)對(duì)循環(huán)噴油量波動(dòng)的影響規(guī)律。最后進(jìn)行了量化分析，得到了噴油器

噴系統(tǒng)，可以控制噴油壓力和噴油時(shí)刻，噴油壓力最高可達(dá)140MPa，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多次噴射，包括2次預(yù)噴2次后噴和主噴，同時(shí)應(yīng)用先進(jìn)的進(jìn)氣測(cè)量系統(tǒng)和燃油測(cè)量?jī)x。缸壓通過壓電式壓力傳感器測(cè)量，并與電流放大器相連，最終得到缸內(nèi)高速燃燒速率。試驗(yàn)過程中將轉(zhuǎn)速固定在2500r/min，分別將噴油壓力設(shè)定為50MPa和100MPa，當(dāng)噴油壓力為50MPa時(shí)起噴時(shí)刻在上止點(diǎn)前15°～9.375°之間變動(dòng)，當(dāng)噴油壓力為100MPa時(shí)，起噴時(shí)刻在上止點(diǎn)前9.375°～4.8

柴油機(jī)降低油耗的噴油策略優(yōu)化研究了化學(xué)計(jì)量燃燒柴油機(jī)降低油耗的優(yōu)化方案，對(duì)不同的噴油策略、噴油包含角及初始條件進(jìn)行了仿真研究。研究中使用的仿真模型在排量為1.9L的4缸高速直噴柴油機(jī)上進(jìn)行驗(yàn)證。由于噴油器為8孔均勻分布，為了提高計(jì)算效率，采用了45°的部分網(wǎng)格進(jìn)行仿真計(jì)算。研究中對(duì)包括噴油時(shí)刻、噴油包含角及噴油時(shí)間間隔等噴射參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)置了多組進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)刻的初始溫度與壓力，以確定最佳初始條件。此外，還使用了疏松網(wǎng)格和密網(wǎng)格兩種網(wǎng)格，以研究仿真過程對(duì)網(wǎng)

絡(luò)的4沖程柴油機(jī)噴油系統(tǒng)的建模及仿真應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)4沖程柴油機(jī)噴油系統(tǒng)進(jìn)行建模及仿真分析，觀察新型控制策略對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的一系列影響，并對(duì)柴油機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模和仿真的關(guān)鍵因素是要設(shè)定噴射持續(xù)時(shí)間和各缸噴油順序。在傳統(tǒng)方案中，噴油持續(xù)時(shí)間根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)速信號(hào)和進(jìn)氣壓力信號(hào)通過與MAP圖進(jìn)行對(duì)比得到，本研究利用前饋人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)確定噴油持續(xù)時(shí)間，該方法可以確定精確的噴油持續(xù)時(shí)間以節(jié)省燃油消耗，并將傳統(tǒng)方案與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方案的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。

田秀噴油器的檢查與調(diào)整田秀噴油器是一種加工精度非常高的精密器件，在使用過程中需要定期進(jìn)行檢查和調(diào)整，其正確檢查和調(diào)整噴油器的方法是：一、用噴油器校驗(yàn)器檢查與調(diào)整1.噴射壓力的檢查與調(diào)整將噴油器裝在校驗(yàn)器上，均勻緩慢地壓動(dòng)泵油手柄，至噴油器開始噴油時(shí)，觀察壓力表上的讀數(shù)是否符合規(guī)定的噴射壓力值，不符合即應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。擰進(jìn)調(diào)壓螺釘，噴油壓力增加；擰出調(diào)壓螺釘，噴油壓力降低。調(diào)好后將鎖緊螺母擰緊。2.噴霧質(zhì)量的檢查主要檢驗(yàn)噴油器在規(guī)定的壓力下能否把柴油噴射成細(xì)散均

噴射系統(tǒng)后，進(jìn)行噴油正時(shí)標(biāo)定試驗(yàn)。本文通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析噴油正時(shí)對(duì)燃燒和排放性能的影響。1 實(shí)驗(yàn)裝置1.1 實(shí)驗(yàn)用柴油機(jī)及測(cè)試設(shè)備實(shí)驗(yàn)在1臺(tái)廢氣渦輪增壓、不可逆轉(zhuǎn)的四沖程直噴式柴油機(jī)上進(jìn)行，柴油機(jī)基本參數(shù)如表1所示。表1 柴油機(jī)基本參數(shù)Tab.1 Basic parameter of the diesel engine該柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)采用成都威特EP1000型電控組合泵。系統(tǒng)參數(shù)為:柱塞直徑12.5 mm，凸輪型線加速度0.46 mm/(°)，高壓油管長(zhǎng)

0 引言眾所周知噴油規(guī)律曲線對(duì)柴油機(jī)性能具有重要影響，除了最大噴油速率與噴油持續(xù)期以外，噴油規(guī)律曲線的合理形狀也是人們努力追求的目標(biāo)［1］。人們根據(jù)長(zhǎng)期在燃料供給系統(tǒng)與柴油機(jī)匹配方面的經(jīng)驗(yàn)，提出了建立噴油規(guī)律曲線合理形狀的原則:初期噴油率要低，主噴射階段噴油率應(yīng)逐步增大，后期噴射率應(yīng)快速下降(斷油干脆)。但是噴油規(guī)律曲線形狀對(duì)柴油機(jī)燃燒過程的影響規(guī)律以及影響機(jī)理尚不清楚。本研究通過分析噴油規(guī)律曲線形狀對(duì)燃燒放熱率、滯燃期、預(yù)混燃燒及擴(kuò)散燃燒分配比例、燃燒重

濱150001）噴油提前角對(duì)柴油機(jī)燃燒特性的影響陸瑤，王銀燕 （哈爾濱工程大學(xué)，哈爾濱150001）為了研究柴油機(jī)在不同噴油提前角下的燃燒特性，采用三維流體數(shù)值分析軟件AVL FIRE建立了某型柴油機(jī)燃燒計(jì)算模型。在不同噴油提前角下，對(duì)燃燒滯燃期、油氣混合程度、溫度、燃空當(dāng)量比、放熱率和壓力進(jìn)行分析，得出：隨著噴油提前角的增大，滯燃期延長(zhǎng)，著火時(shí)刻形成的可燃混合氣增多，缸內(nèi)最高燃燒壓力和最高溫度也隨之升高同時(shí)放熱規(guī)律相對(duì)更加集中，燃燒初期的放熱速率和壓力升

使得電控高壓共軌噴油系統(tǒng)已成為目前提高柴油機(jī)性能、減少其有害排放物最有效的技術(shù)手段之一。高壓共軌系統(tǒng)不僅可以改變噴射壓力，還可形成由預(yù)噴射、主噴射和后噴射等組成的多段噴射。預(yù)噴射可縮短主噴射的著火延遲時(shí)間，從而降低燃燒噪聲和NOx排放量。預(yù)噴射量對(duì)柴油機(jī)NOx排放及燃油消耗有重要影響[1]。燃油消耗隨預(yù)噴射量的增加呈上升趨勢(shì)，但不存在線性關(guān)系。而對(duì)于NOx排放，當(dāng)預(yù)噴射量由少增多時(shí)，NOx排放先減少然后又增加，即對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的某個(gè)工況存在一個(gè)最佳預(yù)噴射量。柴

動(dòng)機(jī)狀態(tài)確定目標(biāo)噴油量和噴油提前角,單體泵噴射控制系統(tǒng)根據(jù)這些參數(shù)驅(qū)動(dòng)電磁閥實(shí)現(xiàn)對(duì)噴油過程的控制.電控單元中其他控制策略模塊按發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算出下一循環(huán)所需噴入氣缸的油量,但如何將電控單元計(jì)算得出的指令油量轉(zhuǎn)換成一定寬度的脈沖信號(hào),并驅(qū)動(dòng)電控單體泵電磁閥,讓燃油得以按指定的噴油提前角噴入氣缸,這些功能需要靠噴油正時(shí)模塊來實(shí)現(xiàn).發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況復(fù)雜,起動(dòng)、正常運(yùn)行、發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試及控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障需采用跛行回家策略時(shí),都要采用不同的噴油正時(shí)策略.1 噴油提前角