缸内直喷汽油机极寒工况快速起动高压多次喷射优化研究

发布时间：2021-03-23 18:02

　　以缸内直喷汽油发动机极寒工况快速起动为研究对象,建立了发动机动力学模型,制定了拖动控制策略、起动控制策略和三次燃油喷射控制策略。将单次燃油喷射、两次燃油喷射和三次燃油喷射进行对比分析,试验结果表明:在-30℃的极寒工况下,单次燃油喷射控制策略无法起动发动机,两次燃油喷射控制策略起动较慢,采用三次燃油喷射控制策略相对于两次燃油喷射起动时间减少54.7%,极大地缩短极寒工况下的起动时间,可提有效升发动机燃油经济性、降低排放。 

【文章来源】：机械设计与制造. 2020,(07)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

(-30）℃两次燃油喷射模式启动表现

在（-30）℃的极寒工况下，两次燃油高压喷射启动时间较长，会导致燃油经济型降低、排放恶化。试验通过高压三次燃油喷射控制策略对极寒工况冷启动进行优化，采用在进气和压缩行程都进行喷油的均值燃烧喷油模式执行燃油喷射。由于（-30）℃的极寒工况下燃油蒸发性较差，雾化效果不佳，使之无法形成良好的混合气，通过对参考文献和实际试验进行分析后，在喷油总量一定的条件下，将三次喷射燃油分配比例定为3:2:5。高压三次喷射燃烧优化后的起动结果，如图6所示。在（-31.5）℃条件下，发动机仅需5.8s就能够可靠起动，相对于两次燃油喷射起动时间减少54.7%。5 结论

GDI发动机多段喷射通常分为两次喷射和三次喷射两种方案，多段喷射控制策略[4]，如图3所示。喷油器可在进气、压缩行程进行多次燃油喷射，也可同时在进气和压缩行程进行多次燃油喷射。两次喷射分为燃油预喷射和燃油主喷射2个阶段。燃油预喷射阶段是在进气行程执行第一次燃油喷射；燃油主喷射阶段是在压缩行程执行第二次燃油喷射。燃油预喷射能够起到改善充气效率的作用，燃油主喷射能够在火花塞附近形成良好的混合气，改善点火能力。三次喷射分为燃油预喷射、燃油主喷射和燃油后喷射3个阶段。三次喷射比两次喷射更加准确，能够提升燃油经济性、燃油燃烧效率等。利用低压启动时间短和高压两段喷射着火迅速的优点，通过采用三次燃油喷射控制策略来优化-30℃冷起动，3次喷油控制策略的预喷、主喷时刻根据低压起动、高压单次喷射和高压两次喷射进行设定，后喷则根据摸底试验数据以20°CA为步长进行参数优化。4 试验分析

【参考文献】：
期刊论文
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[3]喷油策略对直喷汽油机快速起动的影响[J]. 杜爱民,李萌萌,李俊辉,尹建民.  同济大学学报(自然科学版). 2014(05)
[4]缸内直喷汽油机低速性能的优化[J]. 韩文艳,许思传,周岳康,任健康,张小矛.  内燃机学报. 2014(02)
[5]喷油开始时刻对缸内直喷汽油机性能的影响[J]. 韩文艳,许思传,周岳康,任健康.  同济大学学报(自然科学版). 2013(04)
[6]ISG轻度混合动力汽车冷起动排放仿真与试验[J]. 隗寒冰,秦大同,刘永刚,陈淑江.  中国公路学报. 2012(06)
[7]缸内直喷式汽油机冷起动控制策略[J]. 齐万强,于秀敏,张允,麻忠文,季兵飞,赵雪峰.  农业机械学报. 2012(07)

硕士论文
[1]某款直喷汽油机喷油方式及燃烧室的匹配研究[D]. 袁海马.吉林大学 2017
[2]喷油策略和活塞形状对直喷汽油机性能影响的数值研究[D]. 刘春涛.重庆大学 2014



本文编号：3096196