超高压共轨系统燃油喷射控制 被引量：13

1

作者 常远 欧阳光耀 杨昆 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2015年第5期39-43,共5页

为实现超高压燃油喷射,设计了采用两位三通电磁阀控制的燃油增压器,并分析了其工作原理;利用AMESim建立了燃油增压器的仿真模型,分析了燃油增压器的动态特性以及关键参数对其性能的影响;建立了超高压共轨系统的仿真模型,研究了超高压喷... 为实现超高压燃油喷射,设计了采用两位三通电磁阀控制的燃油增压器,并分析了其工作原理;利用AMESim建立了燃油增压器的仿真模型,分析了燃油增压器的动态特性以及关键参数对其性能的影响;建立了超高压共轨系统的仿真模型,研究了超高压喷射条件下的喷油特性以及喷油规律控制。研究结果表明:超高压共轨系统通过控制燃油增压器可获得超高压燃油,通过控制燃油增压器电磁阀和喷油器电磁阀的工作时序,可灵活改变喷油率形状,获得更加灵活的喷油规律。 展开更多

关键词 超高压共轨系统 燃油增压器 喷射控制 AMESIM

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超高压共轨系统性能试验研究 被引量：6

2

作者 杨昆 周磊 +2 位作者 王刚 聂涛 吴昕 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期883-890,共8页

为克服高压源设计和喷油器内零部件难于集成的困难,实现超高压力喷射和可控喷油速率喷射,立足国内基础材料及加工制造工艺水平,提出并设计了超高压共轨系统。介绍了系统的工作原理,搭建了超高压共轨系统性能测试台架,定量分析了增压装... 为克服高压源设计和喷油器内零部件难于集成的困难,实现超高压力喷射和可控喷油速率喷射,立足国内基础材料及加工制造工艺水平,提出并设计了超高压共轨系统。介绍了系统的工作原理,搭建了超高压共轨系统性能测试台架,定量分析了增压装置结构参数对增压峰值的影响,选取最佳参数组合开展了压力特性和喷油速率控制特性试验。结果表明:超高压共轨系统能够将燃油压力放大至超高压状态(大于200 MPa),并且通过改变增压装置和喷油器各自电磁阀的控制信号时序,能够实现灵活可控的喷油速率。在相同的增压比条件下,随着进油节流孔直径的增加,增压峰值逐渐增大,并且随着增压比的增大,增压峰值呈现非线性的增加趋势。同时,在相同弹簧预紧力的情况下,弹簧刚度越大,可承受的轨腔基压越高,这就意味着增压装置可在更高的基压下实现增压。但弹簧刚度过大会导致增压装置电磁阀电磁力不足无法打开,具体选择时应当折中考虑。 展开更多

关键词 可控喷油速率 超高压共轨系统 性能 试验研究

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可变喷油速率的超高压共轨系统喷射控制研究 被引量：5

3

作者 杨昆 欧阳光耀 +1 位作者 常远 刘振明 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期68-73,共6页

通过AMESim软件建立了喷油速率可调的超高压共轨系统仿真模型,分析了相同喷油量条件下喷油率的变化特点。采用GT-Power软件建立单缸柴油机模型,将不同喷油率导入柴油机的燃烧计算模型,研究了不同喷油率对柴油机缸内压力、缸内温度、放... 通过AMESim软件建立了喷油速率可调的超高压共轨系统仿真模型,分析了相同喷油量条件下喷油率的变化特点。采用GT-Power软件建立单缸柴油机模型,将不同喷油率导入柴油机的燃烧计算模型,研究了不同喷油率对柴油机缸内压力、缸内温度、放热率、NO_x排放、碳烟排放及输出转矩和油耗率的影响。仿真结果表明:靴形喷油速率匹配合适的喷油提前角可优化柴油机的综合性能。搭建了超高压共轨柴油机台架,开展了不同喷油速率的喷射控制试验,结果表明:与相同油量条件下的高压共轨喷射相比,柴油机实施变喷油速率超高压喷射可获得更优异的动力性和燃油经济性,动力输出提高了5%,燃油消耗量下降了6%,碳烟排放降低,但NO_x排放升高。 展开更多

关键词 柴油机 超高压共轨系统 变喷油速率 喷射控制

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超高压共轨系统增压装置电磁阀参数优化研究 被引量：6

4

作者 杨昆 周磊 +2 位作者 聂涛 吴昕 刘楠 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2021年第4期25-31,共7页

为提高增压装置电磁阀的静态与动态特性,实现超高压共轨系统精确灵活的控制,建立了电磁阀静态与动态特性三维模型,对电磁阀进行了多参数优化设计,获取了最佳参数组合,并在此基础上开展了参数优化后电磁阀特性试验。仿真结果表明:优化后... 为提高增压装置电磁阀的静态与动态特性,实现超高压共轨系统精确灵活的控制,建立了电磁阀静态与动态特性三维模型,对电磁阀进行了多参数优化设计,获取了最佳参数组合,并在此基础上开展了参数优化后电磁阀特性试验。仿真结果表明:优化后的电磁阀性能比优化前得到了提升;随着驱动电流的增大,对应的静态电磁力逐步增大;随着弹簧刚度的增大,电磁阀开启响应时间延长,但关闭响应时间缩短;在三种不同的弹簧刚度下,电磁阀开启响应时间均小于0.5 ms,满足增压装置对电磁阀静态与动态特性的使用需求。 展开更多

关键词 增压装置 电磁阀 超高压共轨系统

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面向可调喷油速率的超高压共轨系统建模及仿真分析 被引量：3

5

作者 周磊 杨昆 +2 位作者 聂涛 吴昕 刘楠 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期179-187,共9页

针对常规高压共轨系统在喷射过程内喷油压力较低、无法灵活实现喷油速率改变等问题,提出并设计了立足国内加工能力和技术工艺的面向可调喷油速率的超高压共轨系统。在介绍其工作原理的基础上,基于AMEsim软件建立了系统的仿真模型,并利... 针对常规高压共轨系统在喷射过程内喷油压力较低、无法灵活实现喷油速率改变等问题,提出并设计了立足国内加工能力和技术工艺的面向可调喷油速率的超高压共轨系统。在介绍其工作原理的基础上,基于AMEsim软件建立了系统的仿真模型,并利用试验验证了模型的准确性;通过模型研究了系统的压力特性和喷油控制特性,同时分析了电控增压器的关键结构参数对系统性能的影响规律。结果表明:面向可调喷油速率的超高压共轨系统可以将燃油压力放大至超高压状态,并且通过改变系统内电控增压器和喷油器各自电磁阀的控制信号作用时间,能够实现灵活可控的喷油速率曲线形状。相比于控制室容积和阀芯质量,出油孔直径和阀芯位移对系统性能的影响较大,随着出油孔直径和阀芯位移的增加,增压室压力和喷油速率峰值增大,而燃油泄漏率先上升后下降。 展开更多

关键词 可调喷油速率 超高压共轨系统 电控增压器 仿真分析

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控制时差对超高压共轨系统喷射特性的影响研究 被引量：1

6

作者 周磊 杨昆 +2 位作者 赵建华 王银 吴昕 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2022年第3期56-61,共6页

为探明增压与喷油控制信号时序之间的相互配合对超高压共轨系统喷射特性的影响规律和成因机理,在介绍系统数学模型的基础上,建立了超高压共轨系统的仿真模型,分析了在不同共轨压力下控制时差对超高压共轨系统喷油特性的影响。结果表明:... 为探明增压与喷油控制信号时序之间的相互配合对超高压共轨系统喷射特性的影响规律和成因机理,在介绍系统数学模型的基础上,建立了超高压共轨系统的仿真模型,分析了在不同共轨压力下控制时差对超高压共轨系统喷油特性的影响。结果表明:随着控制时差的增大,喷油速率曲线形态逐渐从矩形过渡到斜坡形再到靴形,但最大喷油速率基本相同,且存在小范围的波动;同时,喷油量随着控制时差的增大基本呈线性减小的趋势;喷油开启延迟随控制时差的变化呈现出不规律的变化趋势,即在控制时差为0 ms时,喷油开启延迟比其他情形都明显增大。 展开更多

关键词 控制时差 超高压共轨系统 喷油特性

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超高压共轨系统特性及其压力波动消除研究 被引量：1

7

作者 周磊 杨昆 +1 位作者 欧阳光耀 王银 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2018年第1期36-39,共4页

为实现更加理想的喷油规律,改善柴油机在各种运转工况下的经济性和排放性,提出了超高压共轨系统的概念。在阐明系统的结构组成和工作原理的基础上,建立了系统仿真模型,并利用模型验证了超高压共轨系统增压能力以及灵活喷油率的实现效果... 为实现更加理想的喷油规律,改善柴油机在各种运转工况下的经济性和排放性,提出了超高压共轨系统的概念。在阐明系统的结构组成和工作原理的基础上,建立了系统仿真模型,并利用模型验证了超高压共轨系统增压能力以及灵活喷油率的实现效果,仿真结果表明:系统电控增压器的增压室内存在明显的压力波动现象。为避免压力波动对喷油器的工作稳定性产生影响,就如何消除压力波动进行了研究,研究结果表明:采用在电控增压器与喷油器间加装小轨腔的方法对压力波动有明显的削弱作用,可以使压力波动提前10ms结束。 展开更多

关键词 柴油机 超高压共轨系统 压力波动

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超高压共轨系统轨压控制策略研究 被引量：2

8

作者 周磊 杨昆 +1 位作者 刘振明 王鑫 《车用发动机》 北大核心 2017年第2期51-55,共5页

为稳定控制超高压共轨系统中的共轨腔压力并缩短轨压控制算法的开发周期,利用AMESim/Simulink联合仿真技术建立了超高压共轨系统轨压控制仿真模型,采取前馈+PID控制算法设计了轨压控制策略,并针对轨压控制中的瞬态和稳态工况进行了仿真... 为稳定控制超高压共轨系统中的共轨腔压力并缩短轨压控制算法的开发周期,利用AMESim/Simulink联合仿真技术建立了超高压共轨系统轨压控制仿真模型,采取前馈+PID控制算法设计了轨压控制策略,并针对轨压控制中的瞬态和稳态工况进行了仿真计算,最后在试验台架上开展了轨压跟随性测试。结果表明:所制定的前馈+PID控制算法能使轨压稳定在目标轨压附近,上下波动小于3 MPa,且轨压突变时瞬态响应时间小于0.5s,控制结果能够满足超高压共轨系统对精度和速度的需求。 展开更多

关键词 超高压共轨系统 轨压控制 仿真

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喷油与增压脉宽对超高压共轨系统喷油特性的影响研究

9

作者 杨昆 周磊 +2 位作者 赵建华 聂涛 黄林 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1221-1228,共8页

超高压共轨系统能够通过控制喷油与增压时序之间的关系,实现可调喷油速率喷射,进而影响柴油机喷油特性。为探明喷油与增压脉宽对超高压共轨系统喷油特性的影响规律和成因机理,在介绍系统数学模型的基础上,建立了超高压共轨系统的仿真模... 超高压共轨系统能够通过控制喷油与增压时序之间的关系,实现可调喷油速率喷射,进而影响柴油机喷油特性。为探明喷油与增压脉宽对超高压共轨系统喷油特性的影响规律和成因机理,在介绍系统数学模型的基础上,建立了超高压共轨系统的仿真模型,并利用性能试验验证了模型的准确性,分析了在不同共轨压力下,喷油与增压脉宽对超高压共轨系统喷油特性的影响。结果表明:(1)随喷油脉宽的增加,喷油速率曲线形态均近似于靴形,且大喷油速率范围占整个喷油过程的比例逐渐增大,同时,喷油开启延迟保持不变,喷油关闭延迟在喷油脉宽较小时(0.6~1 ms),增加幅度明显,而在喷油脉宽较大时(1~1.4 ms),基本保持不变。(2)随着增压脉宽增加,在小喷油脉宽条件下,喷油速率曲线形态近似于靴形,且保持不变;但在大喷油脉宽条件下,喷油速率可能会出现类似于“倒靴形”的曲线形态,这是由于在喷油还未结束时,增压装置电磁阀控制信号的关闭造成增压压力迅速下降。 展开更多

关键词 喷油脉宽 增压脉宽 超高压共轨系统 喷油特性

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船用柴油机超高压共轨系统特性及参数影响分析

10

作者 杨昆 周磊 +2 位作者 王银 聂涛 熊彪 《船海工程》 北大核心 2023年第6期94-100,共7页

针对常规高压共轨系统在喷射过程内喷油压力较低、无法灵活实现喷油速率改变等问题,设计立足国内加工能力和技术工艺的船用柴油机超高压共轨系统,建立系统的仿真模型,通过模型分析系统的压力和喷油控制特性,以及增压装置的关键结构参数... 针对常规高压共轨系统在喷射过程内喷油压力较低、无法灵活实现喷油速率改变等问题,设计立足国内加工能力和技术工艺的船用柴油机超高压共轨系统,建立系统的仿真模型,通过模型分析系统的压力和喷油控制特性,以及增压装置的关键结构参数对系统性能的影响,结果表明,相比于增压室容积,出油孔直径和阀芯位移对系统特性的影响较大,随着出油孔直径和阀芯位移的增加,增压压力和喷油速率峰值增大,而燃油泄漏率先上升后下降。 展开更多

关键词 超高压共轨系统 增压装置 特性 参数影响

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基于ISIGHT和AMESim的超高压共轨系统轨压控制优化设计

11

作者 张剑昆 杨昆 周磊 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期243-249,279,共8页

为了在特定供油喷油规律下提高共轨管灵敏度同时减少轨压波动,在避免对柴油机共轨系统做大幅度改造的前提下,对超高压系统中共轨管几何参数和PID轨压控制器参数进行了优化。参照柴油机超高压共轨系统实验台架,利用AMESim对超高压共轨系... 为了在特定供油喷油规律下提高共轨管灵敏度同时减少轨压波动,在避免对柴油机共轨系统做大幅度改造的前提下,对超高压系统中共轨管几何参数和PID轨压控制器参数进行了优化。参照柴油机超高压共轨系统实验台架,利用AMESim对超高压共轨系统进行仿真,模拟真实情况下压力波动的产生。利用ISIGHT优化软件对共轨管几何参数的影响规律进行了参数灵敏度分析,利用NSGA-Ⅱ算法对共轨管几何参数和PID控制器参数设计进行了优化。结果表明:经过优化后的共轨管轨压灵敏度和轨压稳定性均有提升,其中轨压稳定性能提升9.13%,轨压反应时间缩短1.06%。使用相同方法对PID轨压控制参数进行优化,优化效果明显。 展开更多

关键词 超高压共轨系统 共轨管 ISIGHT PID控制 AMESIM 仿真 优化设计

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250 MPa共轨系统的压力波动特性及燃油物性参数试验研究 被引量：4

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作者 张志昊 杨青 +2 位作者 孙柏刚 吴东伟 徐丹 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1113-1117,共5页

对喷射压力达到250 MPa的超高压共轨燃油系统进行试验研究,得到不同压力与温度条件下高压油管内的压力波动特性.利用喷油器端与共轨管端压力波动的对比计算得出压力波传播速度、燃油与高压油管的总体积弹性模量,并得到了喷射压力在180~2... 对喷射压力达到250 MPa的超高压共轨燃油系统进行试验研究,得到不同压力与温度条件下高压油管内的压力波动特性.利用喷油器端与共轨管端压力波动的对比计算得出压力波传播速度、燃油与高压油管的总体积弹性模量,并得到了喷射压力在180~250 MPa范围内,燃油温度在20~40℃范围内压力波传播速度和总体积弹性模量的计算公式. 展开更多

关键词 超高压共轨系统 压力波动 压力波传播速度 总体积弹性模量

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基于ISIGHT和AMESim的燃油增压器优化设计 被引量：2

13

作者 熊彪 杨昆 +1 位作者 赵建华 周磊 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期188-194,共7页

为了提高增压压力峰值而又抑制增压器的燃油泄漏率,对影响超高压共轨系统燃油增压器性能的控制室进油孔直径和增压室容积等多个结构参数的灵敏度进行了优化。利用AMESim软件建立了超高压共轨系统仿真模型,并根据超高压共轨试验系统对仿... 为了提高增压压力峰值而又抑制增压器的燃油泄漏率,对影响超高压共轨系统燃油增压器性能的控制室进油孔直径和增压室容积等多个结构参数的灵敏度进行了优化。利用AMESim软件建立了超高压共轨系统仿真模型,并根据超高压共轨试验系统对仿真模型进行标定。利用ISIGHT软件的优化功能,选择了NSGA-Ⅱ、NCGA和AMGA等3种算法对增压器进行优化计算,结果表明:经优化后,燃油增压器的增压能力和经济性均显著提升。其中,AMGA算法优化效果最佳,增压压力峰值提升了19.1%,燃油泄油率降低了7.72%。 展开更多

关键词 超高压共轨系统 燃油增压器 AMESIM ISIGHT 优化设计

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