喷射参数对共轨柴油机燃烧、排放的影响及其优化

论文摘要

本研究以锡柴CA6DL2-35E3增压中冷共轨柴油机为研究对象,完成了台架布置、安装和测控系统的设计,建立了喷射参数标定系统。本文试验用柴油机采用Bosch第二代高压共轨喷射系统,系统的控制软件使用INCA5.4在线标定软件。首先,分析高压共轨喷射系统的轨压、喷油定时、后喷等参数的控制方法,并深入理解各参数之间的关系及其控制MAP的影响因素,确定发动机标定流程及各MAP的标定方法;在其他参数不变的条件下,分别改变轨压、喷油定时、后喷油量及后喷正时,分析其对发动机燃烧过程、经济性和排放的影响。研究结果表明,喷射系统的参数优化使发动机排放及经济性都有所改善:随着轨压增加,NOx递增了110%,PM减少了80%,HC随轨压的增加呈递减趋势,它的最大下降幅度约为20%,CO随轨压的增加而大幅减小,其最大减少量为70%;随着喷射正时的延后,比油耗增加幅度超过了15%,NOx增加幅度达到50%左右,CO变化幅度超过了100%,HC增长了10%左右;随着后喷油量的增加,NOx降低了50%,PM减少了80%,CO随后喷油量的增加刚开始略有减少之后呈递增趋势,它的变化幅度约为25%,HC随后喷油量的增加而增加,其最大增加量约为70%;随着后喷正时的延后,NOx总体上成递减趋势,而PM呈下降趋势,其下降幅度超过70%,HC随后喷正时的延后递增,它的最大增幅约为100%,CO的变化幅度约为140%。对喷射正时进行优化后,NOx降低了大约16%,烟度下降了约40%;对轨压进行优化后,NOx降低了大约30%,烟度下降了约40%。CO和HC的排放虽然都有所升高,但都在排放法规限定之内。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 共轨电喷技术
• 1.1.1 国外高压共轨系统
• 1.1.2 国内电控共轨燃油喷射系统研究现状
• 1.2 电控共轨喷油系统未来发展方向
• 1.3 本文的主要研究工作
• 第二章 试验系统
• 2.1 研究对象
• 2.2 试验仪器
• 2.3 实验台架的布置
• 2.4 标定系统特征
• 2.4.1 标定对象特征
• 2.4.2 测试内容
• 2.5 试验方案
• 2.6 本章小结
• 第三章 专用标定软件的介绍
• 3.1 标定软件的形式及原理概述
• 3.1.1 离线标定
• 3.1.2 在线标定
• 3.2 INCA在线标定系统
• 3.3 控制 MAP的结构及标定方法
• 3.3.1 通电时间 MAP标定
• 3.3.2 摩擦扭矩 MAP标定
• 3.3.3 指示扭矩 MAP标定
• 3.3.5 轨压 MAP标定
• 3.3.6 喷油定时 MAP标定
• 3.3.7 后喷逻辑
• 3.4 基本标定步骤
• 3.5 本章小结
• 第四章 燃油喷射系统参数对发动机性能及排放的影响
• 4.1 喷射正时对性能及排放的影响
• 4.1.1 喷射正时对排放的影响
• 4.1.2 喷射正时对燃烧过程的影响
• 4.2 喷射轨压对性能及排放的影响
• 4.2.1 喷射轨压对排放的影响
• 4.2.2 喷射轨压对燃烧过程的影响
• 4.3 后喷对性能及排放的影响
• 4.3.1 后喷正时对燃烧和排放的影响
• 4.3.2 后喷油量对燃烧和排放的影响
• 4.4 喷射系统参数优化
• 4.5 本章小结
• 第五章 全文总结以及展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 图表索引
• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 导师及作者简介