采用电控夹气喷射方法降低内燃机排放研究

提出了采用夹气喷射方法解决二冲程发动机排放的措施，设计了一套针对NFl25摩托车的夹气喷射系统．该系统由燃油支路和空气支路构成，燃油支路采用开环电子控制，空气支路采用机械控制，设计了供气正时旋转阀，并进行了实验研究，该措施在降低排放前提下，能较好地保证动力性、经济性．     

实现二冲程汽油机分层扫气的膜片式燃油喷射系统

研究开发了一种简单有效的，用于小型冲程汽油机的膜片式燃油喷射系统（ＤＦＩ），该系统利用可反映发动机循环供气量的曲轴箱脉动压力驱动膜片式油泵进行燃油的计量和喷射，由于其灵活的燃油喷射方式，该系统和专门的换气系统结合起来可实现分层扫气。     

二冲程对置发动机工作特性研究

二冲程对置发动机以其良好的功重比广泛应用于无人机、无人车等领域,采用火花点燃的工作方式使之更适合采用汽油为工作介质。文中针对装备应用需采用航空煤油的技术需求,进行了不同介质（煤油和汽油）,不同喷射系统（夹气燃油喷射和气道喷射）之间的试验对比.结果表明：燃料同为汽油时,在不同节气门开度工况下,采用夹气喷射的发动机动力性优于气道喷射;只有夹气方式可以使煤油实现冷起动;进行了夹气煤油整机配机试验,在高转速工况下,节气门开度由30%提高至80%,发动机的功率和扭矩分别约增加了10 kW和65 N·m,工作过程与传统的火花点燃式发动机几近相同;最后探究了节气门控制在50%,夹气方式下煤油与汽油的性能差异对比,表明采用汽油燃料的动力性更优,功率和扭矩分别约增加了5 kW和35 N·m.     

实现二冲程汽油机分层把气的膜片式燃油喷射系统

研究开发了一种简单有效的、用于小型二冲程汽油机的膜片式燃油喷射系统（ＤＦＩ）．该系统利用可反映发动机循环供气量的曲轴箱脉动压力驱动膜片式油泵进行燃油的计量和喷射．由于其灵活的燃油喷射方式，该系统和专门的换气系统结合起来可实现分层扫气．     

二甲醚发动机燃油喷射过程的实验与数值模拟

针对采用普通油泵-油管-油嘴燃油系统的二甲醚发动机,建立了燃油喷射过程的数学模型,通过对不同工况下燃用二甲醚和柴油的燃油喷射过程的数值模拟与计算结果的试验验证,揭示了二甲醚发动机燃油喷射过程的物理本质及其特性参数的变化规律．研究表明,由于二甲醚具有较高的可压缩性,致使其泵端与嘴端压力上升及下降都较柴油缓慢,压力上升始点延迟,实际喷油始点滞后,嘴端油管压力峰值较低,高压油管中的残余压力较高,较易出现二次喷射现象。     

二甲醚发动机燃油喷射过程仿真研究

对采用低压共轨燃油喷射系统的二甲醚发动机进行合理的结构简化,建立燃油喷射过程的数学模型,运用Matlab/Simulink仿真研究二甲醚发动机在不同转速条件下的电磁阀供电控制脉冲和针阀升程曲线,得出二甲醚燃料在低压共轨系统中的喷射规律,为新型二甲醚发动机燃料喷射系统的研制提供仿真模拟方法和理论依据.     

柴油机燃油喷射系统的数值模拟及计算结果分析

建立了柴油机燃油喷射系统数学模型，包括喷油泵端、喷油器端和高压油管三个子模型，在计算中对燃油压缩性系数的计算公式作了适当的修正；在分析高压油管内部流动特征的基础上，建立了流动的控制方程，并推导了变密度情况下的特征线计算公式；同时认为高压油管内压力波传播速度非定常，较为详细地考虑和分析了各影响因素及其简化方法，并着重对计算结果进行了深入的分析，为进一步精确地描述燃油喷射系统工作机理提供了依据。     

电控柴油机共轨管进出油口位置对喷油压力波动的影响

现代电控柴油机共轨内压力的瞬态波动会直接影响到燃油喷射系统喷油量的均衡.采用AVL公司的workspace 4.0软件建立了燃油喷射系统模型,设定不同进出油口的连接方式,分析了电控柴油机共轨管进油口在不同位置时对喷射压力波动产生的影响.     

高压共轨多次喷射油量波动现象分析

采用实验测量与数值模拟研究相结合的方法,研究了共轨燃油喷射系统动力学的基本原理,重点关注多次喷射过程中,水击现象造成的随间歇时间变化的喷射油量波动现象.利用AMES im软件建立的高压共轨燃油系统模型进行仿真,分析了多次喷射过程中,水击压力波动影响下的喷油器控制腔、蓄压腔液力过程和控制球阀、针阀运动规律.结果表明,高压共轨多次喷射油量波动是由于水击压力波动对针阀运动特性和喷射压力产生的周期性综合影响造成的.     

缸内直喷汽油机高压涡旋喷油器的油束模型

根据燃油薄膜模型和表面波破碎理论，在KIVA3程序的基础上建立了适合于计算缸内直喷汽油机高压涡旋喷油器油束特性的模型。应用此模型计算出了油束特性的主要参数，包括贯穿度、油束整体和轴向横截面上的索特平均直径等，并研究了高压涡旋喷油器在不同喷射压力和不同背压下的油束外形结构和油束特性参数。计算结果表明，高压涡旋喷油器油束边缘有环涡存在；随着喷射压力的增加燃油薄膜厚度减小，速度和油束贯穿度增加，轴截面索特平均直径减小；随着背压的升高，油束贯穿度减小而整体索特平均直径增加。该油束模型与实验结果吻合良好。     

基于均值模型的转子发动机基本喷油策略研究

基本喷油量是开发发动机电控喷油系统的基础数据。在通用发动机均值模型的基础上结合某型转子发动机构造特点建立转子发动机的数学模型,在MATLAB/Simulink中仿真得到转子发动机的基本喷油量MAP图;并通过台架试验对模型仿真结果的准确性进行了验证。结果表明仿真得到的基本喷油量与实测值的误差在10%以内,仿真得到的基本喷油量MAP图可以作为电控转子发动机的初始喷油MAP图,用于转子发动机电控喷油系统的设计与研究。     

柴油机电控蓄压式喷油系统的开发与应用

开发和应用电控蓄压式喷油系统。采用蓄压式泵－喷嘴系统及高速电磁阀来实现燃油增压过程和燃油喷射过程;采用电液比例溢流阀实现共轨燃油压力的调节过程;确定喷油量、喷油压力和喷油定时的电控实现途径;开发实验监控系统以满足喷油系统与柴油机匹配的需要。实现了喷油量、喷油压力和喷油始点的柔性（电子）控制,而且最高喷油压力已达１１３．５ＭＰａ,初步进行了喷油系统与１１５０Ｇ柴油机的匹配实验。在喷油压力与柔性控制方     

电磁直接驱动式二甲醚喷射器特性试验

利用FJ-600瞬态喷射率测量仪，对一种电磁直接驱动式二甲基醚喷射器的喷射特性进行了试验，发现该喷射器在一定的工作范围内，存在着循环供油量随燃料喷射压力减小或喷射背压增大而增大的现象．这一现象将会影响发动机的燃料控制精度，进而影响发动机的燃烧与排放性能．分析确定，出现上述现象的主要原因在于喷射压力和喷射背压直接影响喷射器针阀的起落运动，造成针阀开启截面和实际开启持续期的明显变化，从而导致循环供油量的变化．提高喷射器的电磁驱动力，增加回位弹簧的刚度，将有利于改善此喷射器循环供油量特性．     

缸内直喷汽油机低速混合气形成过程研究

通过Hydsim搭建的多孔喷油器一维仿真模型分析了针阀开启与关闭阶段喷油参数的变化,并使用FIRE软件对15 MPa喷油压力下的定容室喷雾进行了数值模拟及模型标定. 在此基础上,以一涡轮增压缸内直喷汽油机为研究对象,对比数值模拟与实验结果,分析了滚流比及喷油时刻对低速工况缸内混合气形成过程的影响. 结果表明,对2000 r/min全负荷工况,采用较高滚流比可增强缸内气流运动,促进燃油快速蒸发并形成更加均匀的混合气,而适当的喷油时刻可减少燃油碰壁,改善混合气浓度分布,从而更利于燃烧及发动机性能的提升.      

提高喷射压力改善柴油机性能

柱塞直径、凸轮升程、供油系统内的高压容积及启喷压力等供油系统参数对喷油系统的喷射压力有明显影响。提高喷射压力能有效降低ＣＯ、ＨＣ排放，烟度和油耗也有所下降，但ＮＯｘ的排放量在大负荷时明显上升，噪声明显加大。利用国产直列泵建立了适合１３０系列柴油机的高压喷射系统。     

4JB1柴油机高压喷射系统选型及管路匹配

采用FSEM(fuel system evaluation method)的方法进行柴油机高压喷射系统选型,针对4JB1柴油机选择BOSCH公司的第2代共轨系统.利用AMESim建立高压共轨柴油机供油系统模型,包括高压供油泵子模型、压力调节阀子模型、喷油器子模型和连接它们的高压油管子模型.仿真研究共轨管容积、高压油管长度和内径等参数对共轨管中的压力建立和压力波动的影响,并针对4JB1共轨柴油机进行共轨系统管路参数选择和试验验证,结果表明匹配的管路系统满足共轨柴油机轨压快响应和小波动的要求.     

二甲醚发动机燃料喷射过程及其影响因素研究

在一台2102QB二甲醚发动机上测量了高压油管两端的压力,在不同的发动机转速、负荷和不同的二甲醚燃料温度条件下比较了泵端、嘴端高压油管的压力,结合喷油器针阀升程信号计算了二甲醚燃料的喷射延迟期和持续期,以及不同二甲醚温度条件下的声速.试验结果表明:二甲醚的弹性模量小,压缩性大,喷射延迟期较柴油的长;二甲醚的温度对喷射的最高压力、持续期和压力波传播速度均有较大影响,二甲醚发动机的供油提前角需要根据发动机的转速和燃料温度重新匹配.     

高压共轨柴油机喷油器喷油特性研究

为减少电控喷油器配机的调试工作量,对喷油器油量标定及基本MAP的建立进行了研究,分析了电控喷油器喷油一致性及均匀性的主要影响因素.提出在小油量下,采用压力波动量控制的办法可达到一致性要求,采用喷油脉宽修正的办法可达到均匀性要求.采用变步长方法确定了喷油初始基本MAP,进而检验了基本喷油量MAP的准确性.装机实验结果表明,所建立的初始基本MAP比较合理.     

燃油系统主要参数对柴油机性能影响的试验研究

本文通过在1—40/46柴油机上的试验,研究和分析了喷油器燃油起喷压力和燃油凸轮工作区段对柴油机工作性能的影响,指出了燃油起喷压力的合理确定方法和燃油凸轮工作区段调整试验的必要性。     

基于LabVIEW的柴油机燃油性能检测系统

利用了柴油机燃油系统中油管变化和油压的关系,进行测取油压曲线,从而完成柴油机动力性能状态检测,并构建了以虚拟仪器为核心的柴油机燃油性能状态采集系统,建立了表征燃油系统性能状态的特征参量、正常故障判定准则和精确定位故障类型的神经网络。采用LabVIEW开发了检测与故障判定软件系统。