电控高压共轨柴油机冷起动性能试验研究

摘要

随着能源危机的到来及公众环保意识的逐渐增强,柴油机越来越为人们所重视。为减少柴油机冷起动过程未完全燃烧物质的排放对环境造成的污染,从而满足日趋严格的排放法规要求:同时为有效缩短柴油机冷起动过程所需时间,减少对发动机的损伤,对于柴油机冷起动性能的改善是目前一大亟待解决的难题。本文便是以电控高压共轨柴油机冷起动性能作为研究课题。
　　 柴油机可靠起动必须具备三个基本条件:喷入气缸内的燃油与进入气缸内的空气形成一定浓度的可燃混合气;该可燃混合气要达到一定的温度;该温度的保持时间必须足够长。本文利用德国ETAS公司生产的INCA6.0标定系统,对配置某厂新开发的CPN2.2+电控高压喷油泵柴油机的重型卡车在黑河进行低温冷起动试验。研究了起动机、蓄电池、冷却液温度、机油品种等对电控高压共轨柴油机冷起动性能的影响,并且对起动机等硬件设备进行了优化匹配。试验了不同预喷提前角和喷油量、起动喷油量、进气加热时间以及轨压下的冷起动时间及HC和烟雾排放,对预喷提前角和喷油量、起动基本转矩脉谱以及进气预热脉谱等进行了优化,得出了使柴油机在低温下快速平稳起动的相关参数。
　　 试验结果表明:润滑油(机油)对于柴油机冷起动性能影响最大,温度越低,起动难度越大;蓄电池的容量在低温情况下使用效率较为重要,并且在低温下连续大电流放电的能力对起动影响较大;选用品质优良的燃油也至关重要,低温下保证燃油不结蜡从而堵塞燃油管路是保证发动机顺利起动的先决条件;存在一柴油机最佳的最低起动转速,从而兼顾最低起动消耗功率及起动平顺性;预喷射能使燃烧室内的温度升高,主喷经过短暂延迟即可着火,从而有效改善柴油机的冷起动能力;使用进气预热器对进入气缸的空气进行预热能有效的改善起动性能及起动阶段的HC排放;通过调整起动基础转矩及起动过渡转矩,可以更加顺利起动,同时可以降低燃油消耗及未充分燃烧物的排放。
　　 通过本文试验及相关参数的调整,解决了原先冷起动时间较长、HC排放超标以及黑烟严重的问题,提高了车辆起动的可靠性。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:图表目录

第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.1.1 课题研究背景

1.1.2 课题研究意义

1.2 柴油机冷起动技术国内外研究现状

1.3 本文的研究内容

1.4 论文结构

第2章 电控高压共轨柴油机冷起动技术

2.1 柴油机电控喷油系统控制原理

2.2 BOSCH电控高压共轨系统

2.2.1 电喷系统控制器及供油系统

2.2.2 燃油系统传感器

2.2.3 电控高压共轨控制系统

2.3 柴油机冷起动性能分析

2.4 本章小结

第3章 冷起动试验系统构建

3.1 冷起动试验系统原理

3.2 冷起动系统硬件选型

3.3 辅助起动系统

3.4 本章小结

第4章 电控高压共轨柴油机的冷起动试验研究

4.1 冷起动试验研究内容

4.2 试验准备

4.2.1 试验温度选定

4.2.2 发动机冷起动性能复测

4.2.3 整车和测试设备的安装及检查

4.3 预喷对冷起动过程影响试验研究

4.3.1 预喷提前角及喷油量对冷起动的影响

4.3.2 预喷油油量及提前角参数的确定

4.4 起动喷油量对冷起动过程影响试验研究

4.5 其他因素对冷起动影响试验研究

4.6 本章小结

第5章 总结与展望

参考文献

致谢