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基于高压共轨燃油系统和废气再循环的柴油发动机低排放研究

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农机使用与维修 2024年第2期 51-54页

作者：左正峰江苏省东海中等专业学校江苏东海222300

柴油发动机的排放会对环境和人类健康造成不良影响,高压共轨燃油系统和废气再循环技术是目前柴油发动机低排放技术中应用广泛的技术方案。该文基于柴油机排放污染物生成机理,系统论述了高压共轨燃油系统的基本原理和优势,探讨了其在柴... 详细信息

柴油发动机的排放会对环境和人类健康造成不良影响,高压共轨燃油系统和废气再循环技术是目前柴油发动机低排放技术中应用广泛的技术方案。该文基于柴油机排放污染物生成机理,系统论述了高压共轨燃油系统的基本原理和优势,探讨了其在柴油发动机低排放方面的应用、实现方法与应用特点,并提出了未来研究的方向。研究结果表明,高压共轨燃油系统和废气再循环技术可以有效降低柴油发动机的排放量,但仍存在一些技术问题需要解决,如NOx和PM的同时降低等。因此,未来的研究应注重对这些问题的深入探究,并继续优化和改进这些技术方案。

关键词：高压共轨燃油系统废气再循环低排放环境保护

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高压共轨燃油系统故障诊断平台设计开发

高压共轨燃油系统故障诊断平台设计开发

作者：吴长意哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着“双碳”目标的提出,对于船舶动力节能减排的性能要求也在不断的提高。高压共轨燃油系统以其优越的节能减排性能,已成为船舶柴油机燃油系统主流技术,但其复杂的结构和高频率、高压力的恶劣工作环境,导致其成为船舶柴油机故障发生率... 详细信息

随着“双碳”目标的提出,对于船舶动力节能减排的性能要求也在不断的提高。高压共轨燃油系统以其优越的节能减排性能,已成为船舶柴油机燃油系统主流技术,但其复杂的结构和高频率、高压力的恶劣工作环境,导致其成为船舶柴油机故障发生率最高的子系统。为提高船用共轨柴油机安全性与可靠性,国内外专家、学者对高压共轨燃油系统的故障诊断研究已经取得一些成果,但仍存在一些亟需解决的问题,主要包括:1.燃油系统诊断平台设计开发少,且现有的一些诊断系统诊断效率和诊断准确度低;2.国外采集设备价格昂贵、购买周期长,导致诊断平台研发成本高,实用性降低。针对以上问题,本文主要研究内容如下:本文利用失效模式与影响分析方法对高压共轨燃油系统典型故障类型进行梳理,选择出两种故障类型进行故障模拟。在分析国内外燃油系统故障诊断研究现状基础上,设计了高压共轨燃油系统故障诊断平台的系统架构,搭建了柴油机试验台和高压共轨燃油系统试验台,并在平台上进行故障源信号采集实验,为诊断方法和诊断平台的有效性验证提供数据支撑。为自主开发设计信号采集系统,并替换掉国外价格昂贵且购买周期长的采集设备,基于数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)强大的信号处理能力和极高的运算速度,设计开发了信号采集系统,并在采集系统中设计了硬件信号处理电路和自适应数字滤波器,实现了高压油管压力波信号的实时滤波采集。为保证故障诊断平台诊断结果的可靠性和准确性,对诊断平台中嵌入的智能诊断算法,本文开展了以下研究:针对互补集合经验模态分解(Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD)算法模态混叠缺陷导致信号降噪效果差的问题,提出一种改进的CEEMD自适应阈值降噪处理算法,通过仿真和实验数据分析表明,改进后的CEEMD算法相比常用的降噪算法,信号的信噪比分别提高了9.58d B和1.45d B。针对复杂信号特征提取精确性对故障识别准确度的影响,本文引用复合多尺度加权排列熵(Composite Multi-scale Weighted Permutation Entropy,CMWPE)方法用于降噪信号的特征量提取,通过与常用的特征提取方法对比,基于CMWPE算法相比于多尺度加权排列熵和层次加权排列熵算法故障识别准确率分别提高5.0%和6.67%。本文在故障诊断流程最终步骤—故障模式识别,引用粒子群优化最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machines,LSSVM)的方法提高故障诊断效率和识别准确率,相比交叉验证LSSVM参数算法和标准LSSVM算法故障识别准确率分别提高1.67%和6.67%,且误报警率最低。最后,本文基于LabVIEW软件完成了信号监测系统和故障诊断系统的设计,并在诊断系统中嵌入本文研究的智能诊断算法。在整合系统硬件和软件的基础上,利用DSP采集系统在柴油机试验平台上进行了燃油系统不同故障状态下的信号采集实验,并通过与NI采集卡采集的数据进行对比,实验结果表明本文基于DSP设计的采集系统获取的故障源信号真实有效,能够实现对国外采集设备的替换。利用高压共轨燃油系统试验台故障数据测试了故障诊断系统的功能,诊断结果表明诊断系统的故障诊断准确率达到了98.551%,满足了实际诊断的需求。

关键词：高压共轨燃油系统 DSP 信号采集信号降噪故障诊断平台

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高压共轨燃油系统轨压波动特性的实验研究

汽车工程 2010年第7期32卷 575-578页

作者：刘兴华樊志强高琢北京理工大学机械与车辆学院北京100081

利用实验测试和快速傅里叶变换的方法,探讨了BOSCHCR高压共轨燃油系统在不同负荷下轨压波动的频率特性。结果表明:随着发动机负荷的增大,高压油泵转动频率的三倍频对应的振幅增加并在供油所引起的所有频率分量中逐渐占据了主导地位;小... 详细信息

利用实验测试和快速傅里叶变换的方法,探讨了BOSCHCR高压共轨燃油系统在不同负荷下轨压波动的频率特性。结果表明:随着发动机负荷的增大,高压油泵转动频率的三倍频对应的振幅增加并在供油所引起的所有频率分量中逐渐占据了主导地位;小负荷时,高压油泵3个柱塞的供油量稍有差异;随着负荷的增大,3个柱塞的供油量趋于相同。

关键词：高压共轨燃油系统轨压波动频率特性

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高压共轨燃油系统涡旋叠片高速电磁铁的研制

现代车用动力 2004年第3期 7-12页

作者：王九如徐林昌无锡油泵油嘴研究所江苏无锡214063 江阴市天润机械有限公司江苏江阴214400

介绍了一种新的柴油机高压共轨喷油系统高速电磁铁铁芯 ,新铁芯由许多厚度相等的涡旋形铁片堆叠而成。构成铁芯的方法之一是采用渐开线直纹面作为涡旋形铁片的理论曲面。铁片与铁片之间无间隙 ,电磁铁线圈安放在铁芯的沟槽内。它比常见... 详细信息

介绍了一种新的柴油机高压共轨喷油系统高速电磁铁铁芯 ,新铁芯由许多厚度相等的涡旋形铁片堆叠而成。构成铁芯的方法之一是采用渐开线直纹面作为涡旋形铁片的理论曲面。铁片与铁片之间无间隙 ,电磁铁线圈安放在铁芯的沟槽内。它比常见的E形叠片电磁铁铁芯结构紧凑 ,性能更好。试验结果表明 ,新的电磁铁铁芯能满足ECD

关键词：汽车柴油机高压共轨燃油系统涡旋叠片高速电磁铁研制

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高压共轨燃油系统高压油泵特性研究

小型内燃机与摩托车 2002年第5期31卷 7-10,14页

作者：安士杰欧阳光耀李育学刘镇海军工程大学武汉430033

根据典型的高压共轨燃油喷射系统高压油泵结构 ,对其建立了仿真数学模型 ,利用该数学模型 ,研究了高压油泵结构参数对系统特性的影响 ,为高压共轨系统高压油泵的初步设计和选型提供了理论依据。

关键词：高压共轨燃油系统高压油泵柴油机数学模型

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高压共轨燃油系统轨压信号处理实验研究

汽车实用技术 2016年第5期13卷 78-80页

作者：吴哲陈永艳内蒙古工业大学能源与动力工程学院内蒙古呼和浩特010051

电控高压共轨燃油喷射系统通过各种传感器检测出发动机的实际运行状况,由计算机计算处理,可以精确地对柴油机喷射进行控制,利用实验测试和快速傅里叶变换的方法,探讨了BOSCH CR高压共轨燃油系统在不同负荷下轨压波动的频率特性。结果表... 详细信息

电控高压共轨燃油喷射系统通过各种传感器检测出发动机的实际运行状况,由计算机计算处理,可以精确地对柴油机喷射进行控制,利用实验测试和快速傅里叶变换的方法,探讨了BOSCH CR高压共轨燃油系统在不同负荷下轨压波动的频率特性。结果表明,轨压波动包含高频和低频波动两种,高频波动来源于喷油和轨内高压燃油的压力振荡,该高频振荡不能通过流量计量单元的控制来消除;低频压力波动主要来源于油泵的泵油,是压力波的主要成分,也是控制系统的调节对象。通过对轨压进行一阶低通滤波处理,滤除了频率350Hz以上高频无用信息,获得了可以用来做轨压控制的压力信号。

关键词：高压共轨燃油系统压力波动信号处理

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高压共轨燃油系统轨压信号处理实验研究

高压共轨燃油系统轨压信号处理实验研究

第十八届中国科协年会——分2中国新能源汽车产业创新...

作者：吴哲陈永艳内蒙古工业大学能源与动力工程学院

关键词：高压共轨燃油系统压力波动信号处理

来源： cnki会议评论

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商用柴油车高压共轨燃油系统性能仿真分析

商用柴油车高压共轨燃油系统性能仿真分析

作者：赵畅北京交通大学

学位级别：硕士

随着全球范围的能源危机与环境污染问题越来越严重,对柴油机低油耗低排放的要求也愈加严格。采用高压共轨燃油系统是提升柴油发动机整体性能的关键措施,其作为目前最先进的燃油喷射系统,能够有效地提升柴油机的动力性和燃油经济性。本... 详细信息

随着全球范围的能源危机与环境污染问题越来越严重,对柴油机低油耗低排放的要求也愈加严格。采用高压共轨燃油系统是提升柴油发动机整体性能的关键措施,其作为目前最先进的燃油喷射系统,能够有效地提升柴油机的动力性和燃油经济性。本文以某型号重型柴油机高压共轨燃油系统为研究对象,利用数值模拟的方法进行了高压共轨燃油系统响应特性和喷油特性影响因素的分析,并根据分析得到的结果和影响规律利用正交设计的方法对高压共轨喷油器的关键结构参数进行了优化匹配,最终得到优化方案。首先,本文对高压共轨燃油系统的组成和部件进行了原理分析,并根据实际需求对高压共轨燃油系统进行了简化假设,建立了相应的数学模型。利用AMESim软件建立了高压共轨燃油系统的仿真模型并进行了试验验证。结果表明模型能够较为真实地反映出高压共轨燃油系统的喷油特性,可应用于共轨系统的仿真研究。其次,本文在所建仿真模型的基础上,深入地研究了共轨压力、控制腔容积、进油孔直径、出油孔直径、控制柱塞直径、针阀直径、针阀弹簧预紧力对共轨燃油系统响应特性和喷油特性的影响,总结了各参数对响应特性和喷油特性的影响规律,确定了各参数取值的理想区域。最后,本文利用正交设计的方法对高压共轨喷油器的关键结构参数进行了优化匹配,获得了兼顾高压共轨燃油系统响应特性和喷油特性的最佳优化方案。得到结论如下:当控制柱塞直径为4.2mm,控制腔容积为0.02cm3,针阀弹簧预紧力为79N,针阀直径为3.8mm时,系统的响应特性和喷油特性最佳。优化后喷油器的总体响应特性提高了 32.24%,喷油特性提升了 7.91%,循环喷油量达到了206.036mg,与目标循环喷油量最为接近。优化方案实现了高压共轨燃油系统响应特性和喷油特性的提升。

关键词：柴油机高压共轨燃油系统 AMESim 响应特性喷油特性正交设计

国三发动机的使命与应用现状：为何采用电控高压共轨燃油系统？

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工程机械与维修 2017年第6期 40-42页

作者：无杨君玉《工程机械与维修》编辑部

自2016年4月1日，根据环保部发布的《关于实施国家第三阶段非道路移动机械用柴油机排气污染物排放标准的公告》，从这一天开始，除农用机械外之，所有制造、进口和销售的非道路移动机械不得装用不符合《非道路标准》第三阶段要求的柴油机。

关键词：高压共轨燃油系统污染物排放标准发动机柴油机排气电控应用移动机械农用机械