二甲醚電控單體泵供油系統(tǒng)仿真及控制策略的研究.pdf

1、二甲醚十六烷值高，噴霧特性好，可從煤或天然氣中制取，在柴油機上推廣使用二甲醚，能有效地解決能源危機和環(huán)境污染。但是二甲醚的彈性模量小，易壓縮；常溫常壓下為氣態(tài)等決定了它在柴油機上應(yīng)用，需要選擇一種適合該燃料應(yīng)用的噴射系統(tǒng)，并對選用的噴射系統(tǒng)進行改造。 同時電控單體泵結(jié)構(gòu)簡化、噴油量和噴油正時控制靈活，噴射壓力高，定時波動較小。這些特點有利于二甲醚的應(yīng)用，因此，為了減少和加快今后對該系統(tǒng)的工程改造和ECU開發(fā)工作，本文將結(jié)合計算機

2、仿真技術(shù)和油泵實驗研究，探討應(yīng)用二甲醚的電控單體泵的噴射特性，提出對該系統(tǒng)的改進建議和控制策略。 本文首先介紹了二甲醚的物化特性，分析了目前應(yīng)用二甲醚的各噴射系統(tǒng)的研究情況，總結(jié)了這些系統(tǒng)應(yīng)用二甲醚時的優(yōu)缺點。然后針對電控單體泵噴射系統(tǒng)，討論了該系統(tǒng)的工作原理和重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，結(jié)合物理模型建立了它的數(shù)學(xué)模型，編制完成了基于SIMULINK軟件的仿真程序。 根據(jù)仿真軟件，得到了不同工況的仿真結(jié)果。這些仿真結(jié)果包括泵端壓力波

3、曲線、噴油器針閥升程曲線、循環(huán)供油量、高度電磁閥電流變化曲線、閥芯升程曲線等。結(jié)果表明：在僅改變起噴壓力的條件下，同在電控單體泵上應(yīng)用柴油的噴射特性相比，二甲醚的噴射壓力峰值降低，循環(huán)供油量減少；針閥升程曲線呈三角形，上升和下降速度變慢，高速電磁閥閥桿在開啟后的維持階段不穩(wěn)定，電壓在110V和20V之間跳動較大；當燃料同為二甲醚時，分別改變面積比、脈寬和凸輪軸轉(zhuǎn)速，其噴射特性都有較大變化；要改善二甲醚在電控單體泵上應(yīng)用的噴射特性，可通過

4、改變這些參數(shù)值。同時，利用華中科技大學(xué)張煜盛等人在機械泵上的實驗數(shù)據(jù)繪制了泵端和噴油器嘴端壓力波曲線，并與仿真結(jié)果進行了對比分析，根據(jù)該試驗的結(jié)論和仿真結(jié)果設(shè)計了應(yīng)用二甲醚的電控單體泵油泵試驗的內(nèi)容和方法。 最后根據(jù)前幾章的研究結(jié)論提出了應(yīng)用二甲醚的電控單體泵基于曲軸轉(zhuǎn)角的控制策略，討論了不同工況運行模式的控制思想和方法，這些工況包括起動工況、怠速工況、瞬態(tài)工況以及發(fā)動機保護工況等，并給出了噴油定時的控制MAP和噴油量的脈普圖標