二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)的替代燃料。二甲醚含氧量高,能有效抑制碳煙生成,實(shí)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(jī)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(dòng)機(jī)替代燃料的最大優(yōu)勢(shì)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(jī)上直接使用二甲醚作為燃料,必須對(duì)柴油機(jī)的供油系統(tǒng)進(jìn)行必要的改進(jìn)。發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)用化的技術(shù)難題。基于二甲醚易霧化的特點(diǎn)和均質(zhì)燃燒(HCCI)理論,課題組設(shè)計(jì)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(bǔ)償噴油器取代傳統(tǒng)噴油器,構(gòu)建可控預(yù)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(dòng)會(huì)造成共軌壓力的波動(dòng),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(chǔ)上,分析了二甲醚低壓共軌系統(tǒng)的各部件結(jié)構(gòu)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(gòu)參數(shù)、噴油參數(shù)和軌壓控制模式等因素對(duì)共軌壓力特性的影響;搭建實(shí)驗(yàn)臺(tái)架,測(cè)試了部分工況下的軌壓,并同仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。結(jié)果表明,共軌管的容積大小對(duì)軌壓特性影響較大,共軌管的形狀主要影響軌壓的波動(dòng)幅度;噴孔直徑對(duì)噴油持續(xù)期內(nèi)的軌壓波動(dòng)幅度影響較大,噴油脈寬的大小對(duì)軌壓特性的影響較小;各種工況下PID控制模式能實(shí)現(xiàn)較好的軌壓響應(yīng)特性。研究結(jié)果能為二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)低壓共軌系統(tǒng)的研制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理