高压共轨柴油机

摘要： 以高压共轨系统为研究对象,开发了轨压双闭环控制策略,外环为轨压闭环,内环为燃油计量阀电流闭环,两闭环都加入了前馈控制。另外,还考虑了电瓶电压波动对于轨压控制的影响。在油泵试验台进行了前馈流量的测试,在1台6缸高压共轨柴油机上进行了试验研究。试验表明,双闭环加前馈控制策略可以实现稳态工况轨压波动范围在±1 MPa以内、瞬态工况在±5 MPa以内的效果。电瓶电压修正计量阀占空比的策略能够有效避免电瓶电压波动导致的轨压异常变化。

摘要： 高压共轨技术不仅可提升直喷柴油机动力性和燃油经济性,同时改善了排放性能。这要求共轨喷油器具有高速响应的特征,而其高速响应特性是通过电磁阀的特殊设计来实现的。一种高压共轨柴发动机喷油器驱动电路的组成包括雷电防护电路、高频滤波电路、高边驱动电路,低边驱动电路,电流采集反馈电路。喷油器控制是高压共轨柴油发动机管理系统的核心部分,喷油器的打开和关闭的响应速度直接决定了喷油的精度。

摘要： 针对某高压共轨柴油发电机组在2800 m海拔地区应用出现启动困难、升速冒白烟、额定转速空载油耗高等问题开展分析。通过重新标定喷油时刻和轨压,柴油机的运行参数得以优化,前述故障问题得到解决。

摘要： 使用Simulink搭建高压共轨柴油机起动工况以及过渡到怠速的控制策略,将起动工况的喷油、轨压等关键控制参数从所有工况中独立出来,并考虑从起动到怠速两工况的衔接策略。用TargetLink定标策略并生成C代码,在1台6缸柴油机上进行了试验。试验表明,该控制策略可以实现高压共轨柴油机2 s内快速起动并平稳过渡到怠速。

摘要： 以英飞凌TC275为主控芯片的高压共轨柴油机电子控制单元为研究对象,通过对其电源需求进行分析,设计了包含防反接、防浪涌、滤波和储能等模块的电源输入电路。以英飞凌TLE7368电源芯片为基础,设计了能提供给ECU各传感器、控制器和执行器所需5 V、3.3 V和1.3 V电压的主电源电路。为实现喷油器的高低边驱动,使用英飞凌TLE4284和意法半导体L9781芯片设计了预驱栅极电源电路和喷油驱动电源电路。为验证所设计电源电路的正确性,对各个电源模块在发动机转速为怠速、1000 r/min、2000 r/min和3000 r/min的情况下输出的电压值进行测量,包括24 V蓄电池电压、48 V的喷油驱动电压、微控制器所需的5 V、3.3 V和1.3 V电压,得到相应的测试波形。测得发动机在不同转速下各电源模块电压的波动幅度较小,结果表明该电源模块基本能满足ECU正常工作需求。

摘要： 介绍了高压共轨农用柴油机启动困难的常见故障,分析故障原因,并结合实际提出检修思路。

摘要： 以柴油中添加相同氧含量(质量分数6.26%)的聚甲氧基二甲醚(PODE)和碳酸二甲酯(DMC)为研究对象,对比研究了柴油以及添加酯类和醚类燃料的柴油在不同喷油压力和主-预喷间隔角条件下的燃烧和排放特性。结果表明:随着喷油压力增大,柴油、PODE/柴油、DMC/柴油燃料的总碳氢化合物(THC)和碳烟排放降低,总颗粒物的质量浓度降低,颗粒物几何平均直径(GMD)减小;纯柴油和PODE/柴油的CO排放量先升高后降低,而DMC/柴油的CO排放量先降低后升高;随着主-预喷间隔角的增大,3种燃料的碳烟排放降低,CO和THC排放量增加,颗粒物GMD减小,颗粒物的质量浓度降低。PODE和DMC 2种含氧燃料的加入能有效降低柴油碳烟排放,但随着喷油压力升高或主-预喷间隔角的增大,碳烟排放降低的潜力变小;其中PODE具有同时降低NO_(x)和碳烟的潜力,但添加DMC会使NO_(x)排放略有增加。

摘要： 为了研究高原缺氧环境下生物质含氧燃料对柴油机性能及燃烧特性的影响,利用大气模拟装置模拟高原环境下的大气压力,进行模拟海拔2 000 m(大气压力为81 kPa)下高压共轨柴油机燃用纯柴油B0(0号柴油)、B20和B50生物柴油-柴油混合燃料的性能试验研究。试验结果表明:在1 200 r/min下,燃用B20和B50时,气缸压力、放热率和气缸温度峰值相比于燃用柴油均下降,达到峰值的时刻提前1°~2°曲轴转角。在2 200 r/min下,燃用B20时,气缸压力、放热率、气缸温度基本呈下降趋势,而燃用B50时,气缸压力、放热率基本呈现下降趋势,但在60%负荷下,缸压和放热率峰值高于燃用纯柴油,上升幅度分别为5%和2.6%。2 200 r/min下,燃用B50时,气缸温度相比于燃用柴油有所上升,最大上升幅度为4%。在2 200 r/min下,燃用B20和B50时,柴油机当量燃油消耗上升,热效率下降。

摘要： 以柴油(P0)、聚甲氧基二甲醚(PODE)/柴油混合燃料(P10和P20)为对象,在高压共轨柴油机上,考察其在不同喷油压力和喷油正时下的燃烧排放特性及颗粒物排放规律.结果表明:随混合燃料中PODE体积分数的增加,燃料燃烧缸内压力和放热率峰值有所降低;随着喷油压力的提高,3种燃料的CO、碳氢化合物(HC)和烟度排放均明显下降,NOx排放有所上升,排气颗粒的峰值数量浓度不断降低,其中积聚态颗粒占比降低,核态颗粒占比增加;推迟喷油可以降低NOx排放,但会增加CO、HC和烟度排放,颗粒的数量浓度有所增加;3种燃料中,P10燃料NOx生成量和排气颗粒的几何平均直径受喷油压力和喷油正时影响最小.

摘要： 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.

摘要： 经活塞-活塞环-气缸套摩擦副的缸内润滑油消耗是柴油机微粒排放的主要来源.通过对活塞和气缸套温度场的试验测试,建立了活塞组件动力学仿真分析模型,计算了某高压共轨柴油机的润滑油消耗随转速及负荷变化的情况;采用硫元素示踪法试验测量了润滑油的消耗情况,分析了四种主要缸内润滑油消耗途径的润滑油损失量,并对柴油机缸内燃气窜气量进行了仿真与测试.结果表明,缸套壁面蒸发所占比例最大,约占总润滑油消耗量的50％.随着发动机负荷的增加,其润滑油的消耗情况表现为先快速升高、随后略微减少的趋势.对于该型柴油机来说,低转速时,窜气量随转速升高而增大,而当发动机达到一定转速时窜气量维持在一个较为稳定的范围内.

摘要： 活塞敲击是柴油机主要的振动和噪声源,其主要原因是活塞在其与缸套的间隙中做横向和偏摆的二阶运动,研究活塞设计参数对活塞二阶运动的影响,优化活塞动力学特性,对于发动机减振降噪有重要意义.以某型非道路四缸高压共轨柴油机为研究对象,建立了活塞动力学计算模型以及发动机多体动力学计算模型,通过对机体和曲轴的模态试验,验证了有限元模型的准确性;选择活塞销偏置量、活塞裙部中凸点位置、配缸间隙作为影响因素,基于正交设计方法,系统进行了活塞主要设计参数对活塞二阶运动以及发动机振动与噪声特性的影响.研究结果表明:在设计方案选取范围内,影响活塞倾斜角的主要因素是活塞销负偏置量;影响活塞径向位移最大的因素是活塞裙部中凸点高度;而影响活塞敲击能量、活塞敲击力、活塞所受扭矩以及摩擦平均有效压力最大的因素是活塞配缸间隙.活塞销偏置对发动机机体、齿轮室壳、油底壳振动影响最大.活塞销偏置对发动机机体、齿轮室壳、油底壳噪声影响最大.

摘要： 以某型非道路四气门高压共轨柴油机为研究对象,建立了整机装配耦合模型,在进行缸盖与缸套温度测试的基础上,基于流固耦合分别研究了柴油机薄壁干式缸套在机械载荷、温度载荷作用下的缸套变形规律.研究表明:缸套在预紧力作用下变形较大的区域分别为第一缸的270°方向和第四缸的90°方向,最大变形量为10.14μm,出现在第四缸90°方向;缸套的温度出现明显的两端高中间低三段式分布,缸套在温度载荷作用下变形量急剧增大到304μm,最大变形量出现在第四缸缸套的90°方向顶端;从各缸的径向变形来看,每个缸套都呈现出"心"形结构,从轴向热变形来看,各缸出现两端窄中间凸的"酒桶"状变形.

摘要： 为改善高压共轨柴油机长时间运行后,系统性能发生较大改变时的燃烧稳定性和各缸均匀性,在基于GT-Power与Simulink软件的基础上建立了TBD314V8柴油机联合仿真模型,并利用试验验证了模型的准确性,通过IMEP和CA50计算模块实时计算每循环各缸的IMEP和CA50值,并将结果反馈给喷油量和喷油提前角的控制模块,控制模块再根据目标值与计算值之间的差值,经PID控制输出调整后的喷油量和喷油提前角的值.最后分别在1500r/min下70％负荷、90％负荷和恒转速变转矩工况下验证了闭环控制效果.结果表明:IMEP和CA50计算模块可以实时计算每循环各缸的IMEP和CA50值,并经过喷油量和喷油提前角控制模块控制后,能够实现基于缸压的燃烧闭环控制;高压共轨柴油机无论在稳态工况还是瞬态工况下,燃烧闭环控制都能够改善各缸不均匀性和燃烧稳定性.

摘要： 为了研究YN38非道路高压共轨柴油机活塞结构对发动机整机振动噪声的影响,运用有限元及多体动力学的方法,首先建立了动力总成整机的有限元模型,并且对机体进行模型验证,有限元模型可用于后续计算.通过耦合有限单元法和多体动力学方法,首先进行阀系动力学分析、活塞动力学分析,计算得到阀系载荷、活塞敲击力以及主轴承受力等激力,然后应用AVL-EXCITE软件建立了动力总成的整机振动仿真模型,并进行了活塞销偏置对整机振动的分析.仿真果表明,随着活塞销朝TS侧偏置量的增加,在上止点附近,活塞与缸套接触时刻提前,并且敲击能量峰值减小.各关注点二阶谐次下振动加速度较大,当活塞销偏置-1.2mm时,最大振动加速度值最小.而向主推力面偏移-1.2mm时的最大速度级相对其他偏置下最大值最小.

摘要： 以某四缸高压共轨柴油机活塞组件为研究对象,建立了活塞组动力学模型,采用硬度塞与热电偶试验方法对模型所需的活塞与缸套的温度场边界条件进行测量,并将仿真模型的计算结果与试验结果标定.采用曲面响应的方法进行研究,重点分析了不同活塞环岸间隙、环槽间隙、活塞环开口间隙、活塞顶环径向弹力对缸内的机油消耗及窜气量的影响规律.运用Box-Behnken的设计方法通过分析表明:漏气量随环岸间隙与活塞环开口间隙的增大而增大,在保证活塞环组性能的同时,适当减小环岸间隙与开口间隙可有效降低漏气量与机油耗.环槽深度及顶环上侧间隙的变化对窜气量无明显影响.顶环径向弹力与窜气量的关系表现出了较为明显的线性关系,等值线接近于直线,顶环对气体的密封能力强于二环.

摘要： 在一台四缸高压共轨柴油机上,通过向柴油中掺混0％、10％、20％正丁醇(质量分数),研究了在不同气路氧浓度条件下,掺混燃料含氧量对柴油机燃烧特性与排放的影响规律.研究结果表明:气路氧浓度处于20％～21％之间时,三种燃料的滞燃期出现一个平阶;随着掺混比例的增加,燃料中含氧量增加,这导致了滞燃期的增加,且随着气路氧浓度的降低,滞燃期受燃料性质的影响作用不断增强;随着燃料中含氧量增加,碳烟(Soot)排放逐渐减小,主要体现在滞燃期的增加与燃料含氧量的增加所导致的;掺混燃料的含氧量对NOx排放的影响不明显,而对指示热效率的提升有积极贡献,在气路氧浓度小于15％,燃料含氧量对指示热效率的促进作用减弱.

摘要： 本文在一台进气预混甲醇的直列6缸、增压中冷高压共轨柴油机上试验研究了后喷策略对燃烧、NOx和PM排放的影响.结果表明,随着后喷油量或主后喷间隔增大,放热率和缸内温度的峰值均有所降低,而燃烧后期的缸内温度升高.在7.5mg/cycle以下,加大后喷油量,NOx降低,颗粒物数量(尤其是积聚态颗粒数)显著减少.在DMDF模式时,后喷对NOx排放的降低作用大于纯柴油,而PM则相反.DMDF发动机存在最佳的后喷策略使缸内燃烧、NOx和PM排放取得较好折衷.

摘要： 基于PWM开关电源技术,采用单片机作为控制核心并利用功率开关器件来完成压电喷油器驱动电路的设计.基于Matlab/Simulink建立了驱动电路的仿真模型,利用此模型对固定占空比PwM驱动方式进行了仿真,分析了驱动电路具体电感值与PWM占空比对性能的影响,选取了10μH的电感值和20％的占空比,并在开发的驱动电路上进行了驱动性能试验测试.试验结果表明,固定占空比PWM控制策略实现了软件对驱动电路回路电流的控制和多峰值电流充电,有效控制了最大峰值电流,降低了能量的消耗,提高了系统的可靠性.

摘要： 基于PWM开关电源技术,采用单片机作为控制核心并利用功率开关器件来完成压电喷油器驱动电路的设计.基于Matlab/Simulink建立了驱动电路的仿真模型,利用此模型对固定占空比PwM驱动方式进行了仿真,分析了驱动电路具体电感值与PWM占空比对性能的影响,选取了10μH的电感值和20％的占空比,并在开发的驱动电路上进行了驱动性能试验测试.试验结果表明,固定占空比PWM控制策略实现了软件对驱动电路回路电流的控制和多峰值电流充电,有效控制了最大峰值电流,降低了能量的消耗,提高了系统的可靠性.

摘要： 本发明公开了一种共轨柴油机轨压控制方法、系统、共轨柴油机及存储介质，包括：高压油泵模型：根据高压油泵结构和柱塞泵脉冲式泵油的特征及其进油比例阀的特性，建立高压油泵供油规律模型找出高压油泵出油流量和压力的变化关系；喷油特性模型：根据柴油机转速、扭矩等外部需求及柴油机本身的基本参数，建立共轨管出油规律特性模型；共轨管油量平衡模型：根据油量平衡法共轨管进油规律和出油规律尽可能的相平衡即可抵消系统本身的扰动对轨压的影响，通过调节共轨管的进油规律以适应共轨管出油量的变化来控制轨压波动。本发明解决了大部分轨压控制算法都不能通过参数优化实现的轨压控制过程中系统本身引起的轨压波动。

摘要： 本发明涉及的一种高压共轨防爆柴油机的高压共轨喷射控制方法，其特征在于：实时喷射角=基础喷射角+水温修正喷射角*水温修正系数，基础喷射角的选择以及水温修正喷射角的选择参照预设值，水温修正系数的选择如下：水温修正系数在‑30摄氏度时为1.5，在‑20摄氏度时为1.25，在‑10摄氏度时为1，在0摄氏度时为0，超过0摄氏度时均为0，在‑30摄氏度一直到‑10摄氏度之间为第一种的线性变化，在‑10摄氏度一直到0摄氏度之间为第二种的线性变化。一种高压共轨防爆柴油机系统的控制方法实现各种参数的严格控制，实现井下作业的高效环保运行。

摘要： 一种单缸柴油机高压共轨泵的共轨泵部件，包括泵体、挺柱体、柱塞弹簧下座、柱塞弹簧、柱塞、柱塞导向套、径向密封圈、高压腔、油道分配器、钢珠、进油阀弹簧、出油阀座、出油阀芯、出油阀弹簧和出油阀弹簧座和高速电磁阀，它既能与共轨一体化，又能通过共轨与喷油器相连，采用高速电磁阀取代已有技术中比例电磁阀，成本大幅度降低；挺柱体的升降移动导向和定位结构均设置在泵体内孔中，对柴油机机体无特殊设计要求；它能对现有柴油机直接进行共轨电喷提升改造，对于现有单缸柴油机进行国三标准环保排放是十分经济可行的技术方案，使用本发明能使单缸柴油机达到国四排放标准。

摘要： 本实用新型提供了一种高压共轨燃油系统的稳压共轨管及工业风冷柴油机，所述稳压共轨管包括共轨管本体，所述共轨管本体设有用于检测共轨管本体内压力的压力传感器、用于压力超限时安全泄压的能够自动复位的泄压阀、用于连接高压供油管道的进油口和用于连接喷油器的若干出油口，所述共轨管本体上安装有稳压缸，所述工业风冷柴油机包括共轨管和分别连接所述共轨管上各自对应的出油口的若干喷油器，所述喷油器的喷油嘴偶件包括阀体和能够在所述阀体内轴向移动的阀针。本实用新型适用于工业风冷柴油机，有利于燃油的充分燃烧，减少积碳，提高发动机的动力性能，降低气体污染物排放量和噪音。

摘要： 一种单缸柴油机高压共轨泵的共轨泵部件，包括泵体、挺柱体、柱塞弹簧下座、柱塞弹簧、柱塞、柱塞导向套、径向密封圈、高压腔、油道分配器、钢珠、进油阀弹簧、出油阀座、出油阀芯、出油阀弹簧和出油阀弹簧座和高速电磁阀，它既能与共轨一体化，又能通过共轨与喷油器相连，采用高速电磁阀取代已有技术中比例电磁阀，成本大幅度降低；挺柱体的升降移动导向和定位结构均设置在泵体内孔中，对柴油机机体无特殊设计要求；它能对现有柴油机直接进行共轨电喷提升改造，对于现有单缸柴油机进行国三标准环保排放是十分经济可行的技术方案，使用本实用新型能使单缸柴油机达到国四排放标准。

摘要： 本发明公开了一种高压共轨柴油机驱动共轨泵中间齿轮安装装置包括前端盖、支撑体、盖板、止推环、大密封圈、小密封圈和定位销；所述的前端盖上设置有高压共轨柴油机中间齿轮安装孔，支撑体设置在中间齿轮安装孔内，盖板设置在支撑体的左侧端面中心，小密封圈设置在盖板右端面上，大密封圈设置在支撑体的右侧外圆上，止推环设置在支撑体的右侧端面中心，定位销设置在支撑体的右侧端面上并与止推环上的通孔位置对应连接；本发明所述的高压共轨柴油机驱动共轨泵中间齿轮安装装置采用了合理的结构，解决了高压共轨柴油机驱动共轨泵中间齿轮装卸和调整的难题，改善了高压共轨柴油机的性能，使共轨泵中间齿轮的安装和维修非常方便。

摘要： 本发明属于机械技术领域，具体涉及一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置。提出的一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置具有连接在共轨泵左侧的轴承壳体；轴承壳体为由第一阶梯轴、第二阶梯轴、第三阶梯轴和第四阶梯轴构成的阶梯轴状；轴承壳体的中心具有阶梯通孔；轴承壳体的外圆上具有一径向通孔；阶梯通孔内放置有传动轴；传动轴由滚动轴承Ⅰ、滚动轴承Ⅱ支撑在阶梯通孔内；传动轴的左端伸出阶梯通孔；述传动轴的左端套置有驱动齿轮，并由锁紧螺母Ⅱ锁紧，形成所述的传动轴随所述的驱动齿轮在外力作用下旋转的结构；轴承壳体通过转接法兰与齿轮箱固联。本发明具有可靠性高、拆装方便的特点。

摘要： 本发明公开了一种高压共轨柴油机驱动共轨泵中间齿轮安装装置包括前端盖、支撑体、盖板、止推环、大密封圈、小密封圈和定位销；所述的前端盖上设置有高压共轨柴油机中间齿轮安装孔，支撑体设置在中间齿轮安装孔内，盖板设置在支撑体的左侧端面中心，小密封圈设置在盖板右端面上，大密封圈设置在支撑体的右侧外圆上，止推环设置在支撑体的右侧端面中心，定位销设置在支撑体的右侧端面上并与止推环上的通孔位置对应连接；本发明所述的高压共轨柴油机驱动共轨泵中间齿轮安装装置采用了合理的结构，解决了高压共轨柴油机驱动共轨泵中间齿轮装卸和调整的难题，改善了高压共轨柴油机的性能，使共轨泵中间齿轮的安装和维修非常方便。

摘要： 本实用新型属于机械技术领域，具体涉及一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置。提出的一种高压共轨柴油机共轨泵驱动装置具有连接在共轨泵左侧的轴承壳体；轴承壳体为由第一阶梯轴、第二阶梯轴、第三阶梯轴和第四阶梯轴构成的阶梯轴状；轴承壳体的中心具有阶梯通孔；轴承壳体的外圆上具有一径向通孔；阶梯通孔内放置有传动轴；传动轴由滚动轴承Ⅰ、滚动轴承Ⅱ支撑在阶梯通孔内；传动轴的左端伸出阶梯通孔；述传动轴的左端套置有驱动齿轮，并由锁紧螺母Ⅱ锁紧，形成所述的传动轴随所述的驱动齿轮在外力作用下旋转的结构；轴承壳体通过转接法兰与齿轮箱固联。本实用新型具有可靠性高、拆装方便的特点。

摘要： 本实用新型公开了一种高压共轨柴油机驱动共轨泵中间齿轮安装装置，包括前端盖、支撑体、盖板、止推环、大密封圈、小密封圈和定位销；所述的前端盖上设置有高压共轨柴油机中间齿轮安装孔，支撑体设置在中间齿轮安装孔内，盖板设置在支撑体的左侧端面中心，小密封圈设置在盖板右端面上，大密封圈设置在支撑体的右侧外圆上，止推环设置在支撑体的右侧端面中心，定位销设置在支撑体的右侧端面上并与止推环上的通孔位置对应连接；本实用新型所述的高压共轨柴油机驱动共轨泵中间齿轮安装装置采用了合理的结构，解决了高压共轨柴油机驱动共轨泵中间齿轮装卸和调整的难题，改善了高压共轨柴油机的性能，使共轨泵中间齿轮的安装和维修非常方便。