YC4112Z-,L-Q柴油機(jī)排放特性研究及EGR電控系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、增壓直噴式柴油機(jī)熱效率高,配備增壓直噴柴油機(jī)的車輛可獲得比理論配比的汽油機(jī)更低的燃油消耗特性,因而在貨物運(yùn)輸、公交、及建筑設(shè)備等領(lǐng)域增壓直噴柴油機(jī)有著廣泛的應(yīng)用.日益嚴(yán)格的排放法規(guī)、改善內(nèi)燃機(jī)經(jīng)濟(jì)性及動力性的社會需要給柴油機(jī)提出了越來越嚴(yán)格的要求.近年來,隨著設(shè)計(jì)、制造水平的提高,直噴式柴油機(jī)在燃油經(jīng)濟(jì)性和排放控制方面得到了很大改進(jìn),并且隨著柴油機(jī)在噪聲和振動方面獲得突破,柴油機(jī)的應(yīng)用和研究迎來了新的高潮,然而柴油機(jī)排出的NO<,x>和

2、碳煙微粒一直居高不下,卻阻礙了其進(jìn)一步的發(fā)展.目前,對于直噴柴油機(jī)來說其主要困難仍是NO<,x>和PT排放控制,二者均是噴霧燃燒過程的特性表征.國內(nèi)外研究表明,廢氣再循環(huán)(EGR)是直接在缸內(nèi)減少NO<,x>排放的最有希望的策略之一.EGR降低了氧濃度、燃燒速度、火焰前鋒的最高溫度,因而EGR技術(shù)已成為降低柴油機(jī)NO<,x>排放的一種最有效的技術(shù)措施.本文系統(tǒng)地回顧了柴油機(jī)EGR技術(shù)的作用及優(yōu)點(diǎn),分析總結(jié)了國內(nèi)外柴油機(jī)各種的EGR技術(shù)方

3、案的優(yōu)缺點(diǎn)以及增壓直噴柴油機(jī)實(shí)現(xiàn)EGR控制的技術(shù)難點(diǎn),指明了EGR技術(shù)是柴油機(jī)滿足未來嚴(yán)格排放法規(guī)的必不可少的技術(shù)措施.本文結(jié)合廣西玉柴機(jī)器股份有限公司的新產(chǎn)品開發(fā)課題,針對YC4112Z<,L>Q增壓中冷柴油機(jī)開展了EGR控制技術(shù)的研究,在參照和分析國內(nèi)外各種柴油機(jī)的EGR結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上,為YC4112Z<,L>Q柴油機(jī)制定了可行的進(jìn)氣節(jié)流閥配合EGR流量閥控制EGR率的技術(shù)方案.研制了進(jìn)氣節(jié)流閥位置和EGR流量閥升程標(biāo)定系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)

4、了節(jié)流閥位置的數(shù)字標(biāo)定.借助該標(biāo)定系統(tǒng),深入研究了不同EGR率對YC4112Z<,L>Q柴油機(jī)性能和排放的影響規(guī)律,在此基礎(chǔ)上依據(jù)柴油機(jī)性能和排放的控制要求,對YC4112Z<,L>Q柴油機(jī)各個工況下的EGR率進(jìn)行了優(yōu)化,得出了最佳EGR率三維MAP圖和控制參數(shù)的三維特性MAP圖.自行開發(fā)了一套適合于YC4112Z<,L>Q柴油機(jī)的EGR電控系統(tǒng),該系統(tǒng)利用MCS80C196KC單片機(jī)作為中央控制器(ECU),通過檢測發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和油門

5、位置確定發(fā)動機(jī)所處的工況,控制器依據(jù)三維MAP圖的要求,通過步進(jìn)電機(jī)對進(jìn)氣節(jié)流閥位置、通過電磁閥對EGR流量閥的升程進(jìn)行控制,保證了發(fā)動機(jī)整個轉(zhuǎn)速、負(fù)荷范圍內(nèi)的最佳EGR率控制要求.試驗(yàn)結(jié)果表明,YC4112Z<,L>Q柴油機(jī)采用電控EGR系統(tǒng)以后,在保持原機(jī)功率、油耗及微粒排放基本不變的情況下,13工況NO<,x>排放下降19.9﹪,達(dá)到歐2標(biāo)準(zhǔn)的要求,HC、CO排放略有增加,但均控制在歐Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi).上述結(jié)果表明,作者設(shè)計(jì)的EGR電控