噴油規(guī)律優(yōu)化

柴油機(jī)的噴油特性主要指噴油規(guī)律和噴霧特性，對(duì)混合氣形成和燃燒過(guò)程以及各種排放污染物的生成有重要影響。噴油器在單位時(shí)間內(nèi)噴入燃燒室內(nèi)的燃油量稱(chēng)為噴油速率。噴油規(guī)律是指噴油速率隨時(shí)間的變化關(guān)系。供

油規(guī)律則是指噴油泵供油速率隨時(shí)間的變化關(guān)系，由柱塞直徑和凸輪幾何尺寸決定。由于燃油高壓系統(tǒng)的壓力波動(dòng)及彈性變形等原因，供油規(guī)律與噴油規(guī)律有一定差別，而對(duì)混合氣形成和燃燒過(guò)程有直接影響的是噴油規(guī)律。

為了降低柴油機(jī)排放，與傳統(tǒng)的先急后緩、停噴時(shí)間長(zhǎng)的噴油規(guī)律不同，即初期緩慢、中期急速、后期快斷。這種理想噴油規(guī)律可以通過(guò)控制初期噴油的速率和時(shí)間、中期噴油速率的變化率和最高速率以及后期的斷油速率來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還應(yīng)考慮噴油持續(xù)期和噴油開(kāi)始時(shí)間。初期噴油速率不要過(guò)高，以抑制在著火滯燃期內(nèi)形成的可燃混合氣，降低初期燃燒速率，達(dá)到降低最高燃燒溫度和壓力升高率、抑制二氧化氮生成及降低燃燒噪聲的目的。在噴油中期應(yīng)急速?lài)娪停M快達(dá)到較大的最高噴油速率，加速擴(kuò)散燃燒，防止顆粒生成和熱效率的惡化。在噴油后期要迅速結(jié)束噴射，快速斷油，避免低的噴油壓力和噴油速率使燃油霧化變差，導(dǎo)致燃燒不完全，使二氧化氮和顆粒排放增加。在極端的情況下，初期低速?lài)娚渑c后期高速?lài)娚浞珠_(kāi)，構(gòu)成由預(yù)噴射和主噴射組成的二次噴射模式，使噴油規(guī)律的控制更為方便靈活。

影響噴油規(guī)律的因素很多，主要有負(fù)荷、轉(zhuǎn)速、啟噴壓力、高壓油管長(zhǎng)度、供油凸輪外形和柱塞直徑等。下面以負(fù)荷和轉(zhuǎn)速為例，進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

(1)負(fù)荷的影響。在柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和噴油定時(shí)不變時(shí)，若柱塞為供油之末調(diào)整，改變負(fù)荷即改變射油量，這時(shí)供油始點(diǎn)變化不大，初期噴油率基本相同，后期隨負(fù)荷加大而平行后移。

(2)轉(zhuǎn)速的影響。若噴油量不變。轉(zhuǎn)速增加：噴油始點(diǎn)后移，噴油持續(xù)角增加(噴油持續(xù)時(shí)間下降)，射油率降低，噴油規(guī)律曲線(xiàn)趨于平坦。

（1）著火前噴油量大大少于常見(jiàn)規(guī)律的著火前噴油量。這將使其壓力升高率大大減小，柴油機(jī)的工作比較柔和。

（2）滯燃量將比常見(jiàn)規(guī)律少.這是因?yàn)槔硐胍?guī)律在開(kāi)始階段噴射的油量少，從而減少了滯燃期參加預(yù)混合的油量（滯燃量）。

（3）由于開(kāi)始噴油量少，噴油壓力低，燃油噴射不遠(yuǎn)，著火將在燃燒室中心附近開(kāi)始。著火后，由于噴油率很快上升而油又噴至外圍，從而使火焰向空氣較多的燃燒室外圍傳播，因此較易得到完全燃燒。

在高速柴油機(jī)中，供油裝置會(huì)在著火滯燃期內(nèi)完成75%～80%的燃油噴射，使得循環(huán)動(dòng)力學(xué)特性顯著提高，進(jìn)而導(dǎo)致曲柄連桿機(jī)構(gòu)的過(guò)載、噪聲與振動(dòng)的增加以及更高的氮氧化物排放。解決問(wèn)題最簡(jiǎn)單的，也是最有效的一種方法是高壓小噴孔下的供油持續(xù)期的適當(dāng)延長(zhǎng)，這種方法是20世紀(jì)80年代末期由拉茲列采夫教授所建立，他使用了多區(qū)燃燒模型優(yōu)化方法。

(1)電脈沖控制噴油規(guī)律

獲得每一個(gè)工況最優(yōu)供油規(guī)律形狀的任務(wù)，就要求把一定形狀的信號(hào)輸入給自動(dòng)控制系統(tǒng)。連續(xù)信號(hào)時(shí)間的改變和信號(hào)之問(wèn)時(shí)問(wèn)間隔的改變可以實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)的形狀、在這種情況下，信號(hào)可以是高頻脈沖組，這些高頻脈沖既有電路中產(chǎn)生的，也含有發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械部分產(chǎn)生的信號(hào)，但都要經(jīng)過(guò)濾波處理高速的隨動(dòng)傳動(dòng)是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制規(guī)律最好的執(zhí)行手段、從上面我們所研究的噴油器中。

在實(shí)現(xiàn)電脈沖法時(shí)存在一些困難一所得到的供油規(guī)律如果不正確，也就意味著當(dāng)初設(shè)置的任務(wù)沒(méi)有唯一解、最方便解決該任務(wù)的措施就是使用數(shù)學(xué)建模并進(jìn)行適應(yīng)性搜索與改進(jìn)，因此電脈沖法暫時(shí)沒(méi)有得到應(yīng)用。

(2)多油路控制噴油規(guī)律

多油路控制噴油規(guī)律要求塒供油裝置進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的優(yōu)化或者是改變供油裝置的結(jié)構(gòu)，這樣，借助于帶有兩個(gè)電控閥和三個(gè)量孔的電液式噴油器的兩油路控制，可以成功實(shí)現(xiàn)建立不同形狀的供油規(guī)律。這個(gè)方法具有擴(kuò)展的潛力，但是卻使得系統(tǒng)變得復(fù)雜和昂貴，并降低了系統(tǒng)工作的可靠性。

(3)借助壓力波動(dòng)過(guò)程進(jìn)行噴油規(guī)律的控制

借助壓力波動(dòng)過(guò)程進(jìn)行噴油規(guī)律的控制在實(shí)現(xiàn)上是最簡(jiǎn)單的，意味著這種方法具有非常大的實(shí)用性。該方法的缺點(diǎn)是不容易被控制，但是考慮到在所有工況上對(duì)噴油規(guī)律產(chǎn)生有利影響時(shí)，這一缺點(diǎn)是可以克服的噴油規(guī)律具有平緩的前峰面甚至在供油結(jié)束時(shí)依然在上升，即便是最簡(jiǎn)單的控制信號(hào)下，更容易保證最小的供油量和平滑的單凋的供油規(guī)律曲線(xiàn)，甚至可能超過(guò)共軌管的最大噴射壓力。

用于大功率柴油機(jī)高壓供油系統(tǒng)，噴油規(guī)律動(dòng)態(tài)測(cè)試。

一種噴油正時(shí)控制方法，包括：求出基本噴油正時(shí)，根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工況算出參考增壓壓力，根據(jù)算出的參考增壓壓力與當(dāng)前增壓壓力之差算出噴油正時(shí)補(bǔ)償值.