船用高壓共軌柴油機(jī)共軌系統(tǒng)建模與仿真研究.pdf

1、高壓共軌柴油機(jī)作為當(dāng)今最具有發(fā)展?jié)摿Φ牟裼蜋C(jī),它不但能實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)噴油正時(shí)和排氣正時(shí)的精確控制,而且還可以實(shí)現(xiàn)噴油壓力與柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速完全分開(kāi),保證柴油機(jī)在任何工況下都能達(dá)到最佳的噴射壓力,在不失柴油機(jī)動(dòng)力性的基礎(chǔ)上降低排放,順應(yīng)全球?qū)?jié)能減排的要求。目前國(guó)內(nèi)研究所、高校和大型柴油機(jī)生產(chǎn)商對(duì)車(chē)用柴油機(jī)的研發(fā)已經(jīng)比較深入,但是對(duì)船用大型低速高壓共軌柴油機(jī)的研究仍處于起步階段。
　　 在對(duì)車(chē)用和船用大型低速高壓共軌柴油機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行對(duì)

2、比分析后,以瓦錫蘭公司生產(chǎn)的船用大型低速二沖程高壓共軌柴油機(jī)7RT-flex60C為對(duì)象展開(kāi)研究工作。首先,根據(jù)其共軌系統(tǒng)的特點(diǎn)分別從燃油共軌系統(tǒng)、伺服油共軌系統(tǒng)、控制油共軌系統(tǒng)和WECS-9500控制系統(tǒng)等分別介紹各系統(tǒng)的主要設(shè)備和工作原理。其次,以流體力學(xué)中的連續(xù)性方程和運(yùn)動(dòng)方程為理論依據(jù),結(jié)合控制邏輯按照模塊化建模的思想分別建立燃油共軌和伺服油共軌的物理簡(jiǎn)化模型和數(shù)學(xué)模型。在對(duì)燃油共軌系統(tǒng)建模時(shí),充分考慮燃油壓力變化對(duì)其密度、彈性

3、模量和運(yùn)動(dòng)粘度的影響。最后,對(duì)所建模型進(jìn)行數(shù)值計(jì)算求解,在求解過(guò)程中分析了采用特征線法存在的困難,選擇經(jīng)驗(yàn)公式法求解數(shù)學(xué)模型得到了滿意的數(shù)值計(jì)算結(jié)果。
　　 運(yùn)用MATLAB/Simulink工具箱建立共軌系統(tǒng)的仿真模型。利用仿真模型,分別對(duì)高壓油泵凸輪的升程及柱塞腔壓力、中間儲(chǔ)油器與燃油共軌管壓力及流量、ICU流量控制活塞的位移與前腔壓力、噴油器針閥的升程、伺服油泵柱塞的位移及柱塞腔壓力、收集器與伺服油共軌管壓力、VCU控制活