二甲醚發(fā)動機低壓共軌系統(tǒng)軌壓特性及控制研究.pdf

1、二甲醚(DME)十六烷值較高,自燃溫度低,滯燃期比柴油短,很適合作為柴油機的替代燃料。二甲醚含氧量高,能有效抑制碳煙生成,實現(xiàn)零碳煙排放,等質(zhì)量的二甲醚的汽化潛能高于柴油,可大幅減低柴油機的最高燃燒溫度,降低氮氧化物的排放量。優(yōu)良的排放性能是二甲醚作為發(fā)動機替代燃料的最大優(yōu)勢之一。
　　 由于二甲醚與柴油理化性質(zhì)的差異性,不能在傳統(tǒng)的柴油機上直接使用二甲醚作為燃料,必須對柴油機的供油系統(tǒng)進行必要的改進。發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)的磨損與

2、泄漏問題是制約二甲醚燃料實用化的技術難題。基于二甲醚易霧化的特點和均質(zhì)燃燒(HCCI)理論,課題組設計了二甲醚低壓共軌電控噴射系統(tǒng),采用隔膜泵為燃油加壓,采用磨損自補償噴油器取代傳統(tǒng)噴油器,構建可控預混合燃燒(CPC)系統(tǒng)。
　　 二甲醚的可壓縮性較大,噴油器的噴油和油泵的供油脈動會造成共軌壓力的波動,而影響噴油壓力的穩(wěn)定性。本文在課題組前期研究的基礎上,分析了二甲醚低壓共軌系統(tǒng)的各部件結(jié)構和工作原理,在系統(tǒng)仿真軟件AMESim

3、中搭建低壓共軌系統(tǒng)仿真模型,主要研究共軌管的結(jié)構參數(shù)、噴油參數(shù)和軌壓控制模式等因素對共軌壓力特性的影響;搭建實驗臺架,測試了部分工況下的軌壓,并同仿真結(jié)果進行對比驗證。結(jié)果表明,共軌管的容積大小對軌壓特性影響較大,共軌管的形狀主要影響軌壓的波動幅度;噴孔直徑對噴油持續(xù)期內(nèi)的軌壓波動幅度影響較大,噴油脈寬的大小對軌壓特性的影響較小;各種工況下PID控制模式能實現(xiàn)較好的軌壓響應特性。研究結(jié)果能為二甲醚發(fā)動機低壓共軌系統(tǒng)的研制提供基礎數(shù)據(jù)和理