船用電控柴油機(jī)燃油共軌系統(tǒng)建模與仿真研究.pdf

1、為滿足日益苛刻的排放法規(guī)，以及提高船用柴油機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)行可靠性和操作靈活性，對船用柴油機(jī)的控制提出了越來越高的要求。而提高船用柴油機(jī)運(yùn)行性能和降低排放的關(guān)鍵在于改善燃燒過程，其中燃油系統(tǒng)起著非常重要的作用，因此燃油共軌噴射技術(shù)成為船用柴油機(jī)燃油系統(tǒng)發(fā)展的方向之一。而通過對柴油機(jī)燃油共軌系統(tǒng)的仿真可以有效解決燃油共軌系統(tǒng)研發(fā)設(shè)計中的許多技術(shù)難題，通過仿真計算的模型可指導(dǎo)臺架試驗(yàn)，還可以應(yīng)用于模擬器的開發(fā)設(shè)計，可作為船員訓(xùn)練平臺，而且在

2、柴油機(jī)燃油共軌系統(tǒng)的研發(fā)設(shè)計中可縮短周期，大量節(jié)約人力、物力和財力。
　　 本文圍繞船用柴油機(jī)燃油共軌系統(tǒng)展開仿真研究。重點(diǎn)闡述了Sulzer RT-flex柴油機(jī)共軌系統(tǒng)，即包括燃油系統(tǒng)、起動空氣系統(tǒng)和排氣閥驅(qū)動系統(tǒng)，并詳細(xì)介紹了燃油共軌系統(tǒng)的主要部件（供油單元、共軌單元和噴射控制單元）和瓦錫蘭柴油機(jī)控制系統(tǒng)（WECS-9500控制系統(tǒng)）的工作原理、組成以及與柴油機(jī)、氣缸相關(guān)的控制功能。
　　 利用流體力學(xué)的基本原理建

3、立了燃油共軌系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，包括計算燃油軌壓力、燃油噴射控制閥（包括控制閥運(yùn)動方程和量油活塞運(yùn)動方程以及噴油量）、高壓油泵的泵油量、噴嘴和噴油嘴的噴油量。
　　 利用Matlab/Simulink 7.0建模仿真軟件對柴油機(jī)燃油共軌系統(tǒng)進(jìn)行模塊化建模，仿真模型包括燃油軌模塊、燃油軌閥模塊、噴油嘴模塊、噴油定時模塊和噴射控制模塊。其中，將氣缸壓縮壓力、噴油定時和噴油量作為邊界條件，通過查表方法進(jìn)行線性插值得到不同工況下的相關(guān)參數(shù)。