柴油机燃烧不稳定性及其控制策略
推进动力系统燃烧不稳定性产生的机理、预测及控制方法
推进动力系统燃烧不稳定性产生的机理、预测及控制方法李磊;孙晓峰
【期刊名称】《推进技术》
【年(卷),期】2010()6
【摘要】在不稳定热释放和声波相互耦合作用下而产生的燃烧不稳定现象,表现为振荡燃烧的形式,常发生于火箭发动机、航空发动机加力燃烧室以及地面燃气轮机等装置当中,会对结构引起很严重的破坏。
本文总结了当前关于燃烧不稳定问题的机理以及控制方法的研究进展。
目前来看,关于燃烧不稳定的机理研究方面,包含实验研究以及数值方法研究。
实验方面,有rijketube热声不稳定实验,还有模拟真实燃烧室环境的燃烧实验。
数值方面的工作,包括线化的热声不稳定模型,以及对火焰进行描述的解析模型和大涡模拟等方面的工作。
同时,人们尝试了各种抑制不稳定的方法。
控制方法包含两大类,即:主动控制方法以及被动控制方法。
主动控制方法在理论研究方面取得了重大成果,然而,由于其实现上需要复杂响应系统、执行机构,因此,距离实际工程应用还很遥远。
而被动控制方法,例如,亥姆赫兹共振腔,以及穿孔板等装置,在工程上得到了很好的应用。
【总页数】11页(P710-720)
【作者】李磊;孙晓峰
【作者单位】北京航空航天大学能源与动力工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】V434.13
【相关文献】
1.大推力液氧煤油补燃发动机高频燃烧不稳定性的控制方法
2.固体推进剂燃烧机理诊断方法的研究进展
3.岩爆产生机理及其预测方法
4.科学家研究出控制甲烷燃烧产生不同产品的方法
5.基于热声解耦方法的燃烧不稳定性预测
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
柴油发电机组稳定性存在问题及对策探讨
柴油发电机组稳定性存在问题及对策探讨摘要:目前社会各行各业中柴油发电机组是其重要的备用能源,尤其是医院、通信、机械等工作中,采油发电机组发挥着重要的作用,提供了极大的便利。
柴油发电机组有着工作效率高、输出电能稳定、成本较低的优势,其中柴油发电机组的输出稳定性与柴油发电机组的转速有着直接的关系。
柴油发现机组中感性负载的存在会造成大量能量的损失,在一定程度上降低了电能的质量。
本文主要阐述了柴油发电机组工作原理,通过分析和研究柴油发电机组稳定性存在的问题,制定有效的解决方案,对柴油发电机组的未来发展趋势进行展望。
关键词:柴油发电机组;稳定性;问题及对策最近的几年中我国的经济发展速度越来越快,人们对于电能的使用需求量越来越大,各种智能电器在人们的生活和工作中得到广泛应用,一旦发生突发状况造成停电时,以上电气就不能正常工作,同时在一些偏远地区以及沙漠等条件艰苦的环境下,市政供电网络无法覆盖时,就需要柴油发电机组这种独立的发电设备为电器设备提供电能。
柴油发电机组的优势主要表现在其容量大、供电时间长、不受电网的影响,所以在最近的几年中我国的各个领域都将柴油发电机组作为动力电源以及应急电源的重要设备之一。
1.柴油发电机组工作原理柴油发电机组的主要组成分为发电机、柴油机总成、控制系统等,其中柴油机根据其实际工作情况不同,可以分为冷却系统、进排气系统、悬置系统、电气系统等;发电机是柴油发电机组重要的动力组成,主要的功能就是将化学能转换为机械能,发电机的组成主要有端盖、定子、转子、轴承等;柴油发电机组中控制系统的主要作用是调节压力和配电情况,以及精准的控制,控制系统中的零部件比较复杂。
柴油发电机组与传统的电网供电相比较,是一种独立式发电设备,能够单独作业,柴油机发电机组产生的高速切割磁力线运动,主要是在轴承和端盖的带动下定子和转子的高速旋转产生的,高速的旋转产生感应电流和感应电势,达到发电的目的,满足用户的供电需求。
柴油发动机燃烧喷油控制策略优化
柴油发动机燃烧喷油控制策略优化1. 引言柴油发动机是一种常见的内燃机,广泛应用于汽车、船舶、发电机组等领域。
在柴油发动机的工作过程中,燃油的喷射控制对于燃烧效率和排放性能有着重要影响。
优化柴油发动机的喷油控制策略是提高其性能和经济性的关键。
本文将从柴油发动机燃烧原理、喷油系统结构和工作原理以及喷油控制策略优化三个方面进行详细介绍,并提出一种基于模型预测控制(MPC)的优化方法。
2. 柴油发动机燃烧原理柴油发动机采用压缩着火的方式进行燃烧。
其工作过程主要包括进气、压缩、喷油、着火和排气五个阶段。
其中,喷油阶段对于形成均匀混合气和实现良好的燃烧非常关键。
在柴油发动机中,喷油系统通过控制喷油时间、喷油量和喷油压力来实现对燃烧过程的控制。
合理的喷油控制策略可以提高燃烧效率,降低排放物的生成。
3. 喷油系统结构和工作原理柴油发动机的喷油系统主要包括高压油泵、喷油嘴、喷油管路和电控单元等组成。
其中,高压油泵负责将燃油加压到所需的高压水平,喷油嘴通过控制喷孔的开闭来实现燃油的喷射。
在工作过程中,电控单元接收传感器信号,并根据发动机工况和控制策略计算出合适的喷油参数。
电控单元通过调节高压油泵和喷油嘴来实现对燃料的精确控制。
4. 喷油控制策略优化柴油发动机的喷油控制策略优化旨在提高燃烧效率、降低排放物生成并满足发动机性能要求。
以下是一些常见的优化方法:4.1. 喷油时机控制喷油时机控制是指控制燃油喷射的时间,以确保燃料在最佳时机进入燃烧室。
通过调整喷油时机,可以优化燃烧过程,提高发动机的功率和经济性。
4.2. 喷油量控制喷油量控制是指控制每次喷射的燃油量,以满足当前工况下所需的动力输出。
通过调整喷油量,可以实现最佳的燃料空气混合比,提高燃烧效率和排放性能。
4.3. 喷油压力控制喷油压力控制是指调节高压油泵的工作压力,以实现对喷射过程的精确控制。
合理的喷油压力可以改变燃料雾化和分布特性,从而影响燃烧过程和排放物生成。
柴油发动机的常见故障及原因分析
柴油发动机的常见故障及原因分析摘要:随着时代的不断发展,我国现代机械产业的发展速度不断加快,柴油发动机设备的应用范围不断拓宽。
柴油发动机设备本身具有较强的应用优势,将其与机械产业结合,能够推动产业得到更加快速的发展。
由于柴油发动机本身具有一定的复杂性,所以在运行过程中容易受到不同因素影响而出现不同程度的损耗,如果情况较为严重甚至会引发某些故障问题。
因此,想要将柴油发动机的优势充分发挥出来,则需对常见故障进行全面摸索,分析造成故障的原因,根据问题采用具有针对性的维修和养护策略,如此才能保证柴油发动机的稳定运行。
本文在具体研究过程中从多方面入手,首先分析了柴油发动机的工作原理,并阐述了当前常见的故障问题以及具体的原因分析。
关键词:柴油机;常见故障;原因分析柴油发动机往往驱动力大,能够满足很多场合的需求。
但是在柴油发动机使用过程中,由于各种原因的存在使得柴油发动机使用过程中存在着很多问题,导致柴油发动机使用寿命远远达不到设计年限。
因此,对柴油发动机常见故障及原因分析进行分析探究就显得非常重要。
对柴油发动机进行故障诊断和原因分析是一门非常综合的学科,必须能够熟练地识别、诊断、检测柴油发动机当前的运行情况;能够敏锐的发现柴油发动机的异常情况;根据异常情况能够及时作出判断与决策,并能给予合适有效的解决方法。
1柴油机常见故障经过多年的经验,柴油机在使用中的常见故障有:柴油机不着火;柴油机起动困难;柴油机排气异常;柴油机温度高;柴油机飞车;柴油机运行不稳定;柴油机油压过低;柴油机异响等。
2柴油机故障原因分析2.1 燃油使用不当引起的故障燃油不仅是发动机的动力源,也是引起发动机故障的主要因素。
非常重要的是,清洁的燃油不含水和杂质,否则会导致喷油泵和喷嘴严重堵塞甚至损坏。
在我国,燃油质量问题一直是发动机寿命缩短和故障的主要原因。
因此,在使用进口发动机时,尽量使用优质低硫燃油,如果不能满足要求,可以对输油管道进行改造,并在油水分离器前加装粗滤器。
影响柴油机燃烧的主要因素及改进方法
过粉碎分散 、 蒸发汽化 以及混合的过程 ; 化学准
备过程包含混合气体发生化学反应直到 自燃 。
1 . 2 速燃 期
速燃 期主要 是指从着 火开始后 至最 高压力 出现 这一时 间 段, 这一阶段的主要特点为压力迅速上升 , 压力达 到峰值。
参 考 文献
[ 1 ] 吴秀丽. 排水泵站中的 P L C控制系统应用 [ J ] . 机电工程技术 , 2 0 0 7,
3 6 ( 3 ) : 1 0 2 — 1 0 5 .
( L o c a l C o n t r o l U n i t s , L C U) 以及其他外部设备 。当信号接通后 ,
中主机是关键部分 ,又可以细分为液晶显示器与语音报警工作
站 。硬 件 系 统 包 括 主 机 、泵 站 及 光 纤 以太 网 、现 地 控 制 单 元
燃期时间延长 , 容易造成混合气聚集于气缸 内, 若发火时必然会
出现爆燃情况 , 进而在很大程度上提升了汽缸的机械负荷 , 对其
使用寿命会产生很大的影 响, 影响了柴油机 的燃烧[ 2 1 。
[ 4 ] 吴永志. P L C 在排水泵站 自动化监控 中的应用 [ J 1 _ 科技 资讯 , 2 0 1 1
( 9 ) : 6 5 — 6 6 .
统运行状况进行监视与故障报警功能 ,对系统还需要起到保护
作用 , 决定 了整个系统的实际运行效率。
[ 编辑
凌 瑞]
固 设 备 管 理 与 维 修2 0 1 7 № 1 2 ( 下 )
1 . 3 缓 燃期
缓燃期 主要是指最大压力点到最高温度点 ,这一 阶段的主 要特点 : ①燃油过程基本结束 , 燃烧速率降低 ; ②压力开始降低 , 但是温度达到峰值 , 最高可达 2 0 0 0 K左右。 含有主机 、 泵站及光纤 网络 、 控制单元 以及相关 的外部设备 , 其
如何消除柴油发动机运转不稳定因素
如何消除柴油发动机运转不稳定因素柴油发动机是工业生产和运输的重要能源,它的稳定运转直接影响到产业和社会的发展。
然而,柴油发动机在运转中常常会遇到各种因素影响,导致运转不稳定,降低发动机的效率和寿命。
本文将介绍一些消除柴油发动机运转不稳定因素的方法。
一、清洁燃油系统清洁燃油系统是消除柴油发动机运转不稳定因素的第一步。
燃油系统清洁可以清除燃油内部的杂质,减少燃油对发动机的损害,提高燃油的燃烧效率和清洁度。
具体做法如下:1.更换清洁燃油:清洁燃油的添加能够较好的清除燃油中的杂质,提高燃油的清洁度及其效率,推荐使用添加剂进行混合清洁。
2.清洁燃油油箱:燃油系统的一部分-燃油油箱,其中存在的含水量或污垢等杂质,可以造成燃料的不流畅,清洗油箱能够减少杂质的堆积。
3.清洗喷嘴:柴油发动机中重要的部位之一-喷嘴,可以在运转时喷出雾状燃油,是发动机工作稳定的关键部分。
进行定期清洗可以保证喷嘴的开合功能以及清洁度。
二、更换空气滤清器柴油发动机的空气滤清器是清洁发动机所需的气源资源的来源。
如果空气滤清器难以吸入高质量的空气或者内部的杂质过多,就会影响发动机运行的稳定。
因此,定期更换空气滤清器是维持柴油发动机稳定运转的有效措施。
三、正常更换火花塞消除因素之三是更换火花塞,如果火花塞无法正常点火,就会使摩擦出现异常,导致柴油发动机工作不稳定。
四、使用高质量燃油良好的燃油质量是保证柴油发动机正常运转的重要因素之一。
高质量的燃料可以为发动机提供充足的动力,使其能够在高速和锁定状态下正确运行,并保持高效和卓越的质量。
如果选择低质量的燃料,就会对柴油发动机造成损害和不稳定运转。
五、保持行车状况稳定在柴油发动机行驶时,要保证行车状况稳定,包括良好的驾驶技能、适当的车速、正确的周转和清洁的机械部件等。
行车不稳定会导致发动机功率变得不稳定。
六、定期维护保养如果要延长柴油发动机寿命并确保正常运行,就必须定期进行检查和保养。
这包括定期更换燃油滤清器、机油、火花塞等等,以及对机器进行良好的清洁和润滑。
内燃机车柴油机常见故障及应对策略
Internal Combustion Engine &Parts0引言我国内燃机车的发展至今已有多个年头,在当下社会经济飞速发展的同时各行各业都在不断更新改变,为了顺应当下社会发展的趋势,内燃机车也不例外。
柴油机作为内燃机车的重要部位,它的出现改变了整个世界的交通方式,有效带动了铁路行业的发展。
柴油机具有油耗低、经济耐用且安全性能较高的优势在内燃机车行业中被广泛应用。
1内燃机车的发展战略地位改革开放以来我国的铁路发展呈现迅猛上升的趋势,尤其是我国高铁位列我国的新四大发明,已然是我国工业的第一张名片。
我国高铁的铺设里程、技术含量等均领先于全球各国,在如今可谓是傲视群雄。
但是我国除了高铁,在铁路上还有很多其他火车在运行,例如以电力机车头提供动力的火车、以内燃机车头提供动力的火车。
尤其是内燃机车用的是不可再生能源,在当下高铁迅猛发展且呼吁环保的时代,内燃机车的发展却能够稳住脚跟,在铁路行业中仍然被重视运用。
我国的火车按照生产组织划分为机车、客车、货车和动车四大类。
其中的机车就是人们常见的火车头,并且分为电力机车和内燃机车。
在日常生活中人们所乘坐的动车、高铁是每节车厢都提供动力的,而机车则不同,火车运行速度全凭车头带动,这里指的就是机车。
有了提供动力的机车,后面就可以挂上客车车厢或者货车车厢。
电力机车和内燃机车最大的区别就是动力源不同,电力机车用电,则内燃机车使用的是柴油。
据统计我国至目前拥有的机车总量约为2.1万辆,其中内燃机车占比达到40%左右。
为什么在全世界都在开始提倡使用新能源的时候还要必须保证内燃机车的保有量?首先要从经济角度进行考虑,电气化铁路铺设的成本要远高于内燃机车线路铺设的成本,我国现阶段还有很多地区处于地广人稀的状态。
其次从建设成本的角度考虑来讲电气化线路并不划算,例如被称为是天路的青藏线,从格尔木至拉萨区间是由和谐内5型内燃机车完成的旅客运输任务;再例如神华集团运煤的专用线路上也基本上是依靠内燃机车为主。
高压共轨柴油机轨压双闭环控制策略研究
高压共轨柴油机轨压双闭环控制策略研究高压共轨柴油机是目前广泛应用于汽车和工程机械领域的一种高效、环保的动力装置。
而轨压控制是高压共轨系统中的关键技术之一,它直接影响着柴油机的燃烧效率和排放性能。
为了提高柴油机的动力性能和燃油经济性,研究人员提出了一种轨压双闭环控制策略。
轨压双闭环控制策略是指在高压共轨柴油机的轨压控制系统中,采用两个闭环控制回路来实现对轨压的精确控制。
其中一个闭环控制回路负责实时监测和调节轨压的设定值,另一个闭环控制回路负责根据实际工况动态调整轨压的控制参数。
具体而言,轨压双闭环控制策略的实施过程如下:首先,通过传感器实时采集柴油机的工作状态参数,如转速、负荷和环境温度等。
然后,根据这些参数计算得到当前工况下的轨压设定值。
接下来,将轨压设定值与实际测量值进行比较,得到轨压误差。
然后,根据误差的大小调节轨压控制器的输出信号,进而调整轨压调节阀的开度,使轨压逐渐接近设定值。
同时,根据柴油机的工作状态动态调整轨压控制器的参数,以保证轨压控制的精度和稳定性。
轨压双闭环控制策略的优点在于能够根据不同的工况实时调整轨压的控制参数,从而实现更加精准和稳定的轨压控制。
与传统的单闭环控制相比,轨压双闭环控制策略具有更高的控制精度和响应速度,能够更好地适应不同工况下的动力需求。
此外,由于轨压双闭环控制策略能够实时监测和调整轨压的设定值,因此柴油机的燃烧效率和排放性能也能够得到有效的改善。
然而,轨压双闭环控制策略也存在一些问题和挑战。
首先,由于柴油机工作状态的复杂性和多变性,轨压双闭环控制策略的参数调整和优化比较困难。
其次,由于柴油机燃烧过程的非线性和时变性,轨压双闭环控制策略的控制精度和稳定性还有进一步提高的空间。
最后,由于柴油机燃烧过程中的实时监测和调整需要大量的计算和数据处理,轨压双闭环控制策略的实施成本较高。
为了克服这些问题和挑战,研究人员正在不断探索和创新。
他们通过改进控制算法、优化控制参数,提高传感器的精度和响应速度,以及采用先进的计算和数据处理技术,来进一步提高轨压双闭环控制策略的性能和可靠性。
如何消除柴油发动机运转不稳定因素
如何消除柴油发动机运转不稳定因素随着现代经济的飞速发展,汽车已经成为现代人生活中不可或缺的一部分。
其中,柴油发动机因为其功率强劲、运行更加省油等特点,成为广大车主们的首选。
然而,在长时间的使用过程中,柴油发动机会出现运转不稳定、冒黑烟等问题,严重影响行车安全和舒适度。
那么,如何消除柴油发动机运转不稳定的因素呢?本文就来为大家介绍几种有效的方法。
一、合理保养对于发动机的保养,其实就是要让发动机充分呼吸干净的空气,有效的供给燃料,再加上清洁排放系统。
因此,合理的保养方法就是:1.更换空气滤清器:空气滤清器是防止发动机被粉尘、脏物等杂质污染的重要部件。
如果空气滤清器过脏或者被老化,就会影响发动机进气量,导致运转不稳定。
因此,需要定期更换空气滤清器。
一般而言,更换空气滤清器的时间间隔是1-2万公里。
2.更换燃油滤清器:燃油滤清器与空气滤清器的作用相似,其主要作用是防止燃油被污染脏物。
如果燃油滤清器长时间没有更换,燃油被污染,就会导致燃油喷嘴堵塞,发动机运转不稳定等情况。
因此,需要定期更换燃油滤清器,一般时间间隔是3-6个月。
3.更换机油:机油是发动机内部润滑的必要物质,因此更换机油也是保养发动机的必要步骤。
机油更换的时间间隔一般是一年或者每隔1-1.5万公里。
4.清理发动机:发动机在使用过程中,会吸入各种杂物和油垢,长期不处理,会导致发动机性能下降。
定期对发动机进行清洁,可以有效地减少对发动机的损害。
因此,可以在汽车修配厂进行定期的发动机洗车。
二、空气系统检修对于柴油发动机来说,如果空气系统存在一些问题,会导致发动机运转不稳定。
空气系统检修的方法如下:1.更换空气压力传感器:在空气系统中,压力传感器是很重要的一个部件。
如果空气压力传感器出现故障,就不能正确的检测空气压力,导致空燃比不正确,从而造成发动机运转不稳定。
因此,空气压力传感器需要定期更换。
2.更换增压风机:增压风机也是空气系统中必要的部件,它的主要作用是增加进气量,提高空气压力,从而提高空燃比。
柴油机工作异常现象解析
柴油机工作异常现象解析【摘要】柴油机工作异常现象是指柴油机在运行过程中出现的不正常情况,可能会导致机器性能下降甚至损坏。
本文首先分析了燃烧异常现象,包括燃烧不完全、燃烧失控等原因和解决方法。
其次探讨了排放异常现象,如排放持续增加、排放成分异常等情况的原因和处理方式。
随后对动力下降和启动困难等异常现象进行了解析,并提出了相应的解决方案。
最后讨论了异响异常现象的产生原因及解决方法。
综合分析了柴油机工作异常现象,探讨了预防与解决方法,以及技术改进与发展展望。
通过本文的研究可以更好地了解柴油机工作异常现象,并提出有效的解决策略,提高柴油机的工作效率和可靠性。
【关键词】柴油机, 异常现象, 燃烧, 排放, 动力下降, 启动困难, 异响, 综合分析, 预防与解决方法, 技术改进, 发展展望1. 引言1.1 柴油机工作异常现象解析柴油机是一种常见的内燃机,被广泛应用于各种交通工具和机械设备中。
柴油机在工作过程中可能出现各种异常现象,影响其性能和可靠性。
对柴油机工作异常现象的解析至关重要。
燃烧异常现象是柴油机常见的问题之一,包括过早点火、不完全燃烧和爆震等。
这些问题可能导致动力下降、油耗增加和排放增加等不良影响。
排放异常现象也是需要重点关注的问题,包括废气中CO、HC和NOx等有害物质超标排放的情况。
动力下降异常现象可能涉及到柴油机的机械部件故障或磨损,需要及时排查并解决。
启动困难异常现象可能源于燃油系统问题或电气系统故障,需要仔细诊断和修复。
异响异常现象可能来自柴油机的各种部件,可能影响到机器的稳定性和安全性。
对柴油机工作异常现象的综合分析有助于找出问题的根源,并提出有效的预防与解决方法。
技术改进与发展将为提高柴油机的工作效率和可靠性提供新的途径和方向。
对柴油机工作异常现象的深入研究不仅有助于提高柴油机的性能和可靠性,也对环境保护和资源节约具有积极的意义。
2. 正文2.1 燃烧异常现象解析燃烧异常现象是柴油机工作中常见的问题,主要表现为燃烧不完全、燃烧不稳定等现象。
高压共轨柴油机控制策略研究
高压共轨柴油机控制策略研究一、内容描述咱们先来聊聊高压共轨柴油机这个家伙吧,它可是个大家伙,功率大、扭矩大、噪音小,是现在很多汽车都喜欢用的发动机。
但是这么一个大家伙,可不是随便就能控制好的。
所以我们就研究了一下它的控制策略,希望能够让它跑得更顺溜、更省油。
首先我们要了解一下高压共轨柴油机的工作原理,简单来说就是通过高压油泵把高压油送到喷油嘴,然后在高温高压下喷出来,形成雾状与空气混合后点燃,产生动力。
但是这个过程中还有很多参数需要控制,比如喷油时间、喷油量、气缸进气量等等。
这些参数如果控制不好,就会导致发动机燃烧不充分、动力不足、油耗增加等问题。
为了解决这些问题,我们就研究出了一套高压共轨柴油机的控制策略。
这套策略主要包括两个方面:一是传感器采集数据,二是控制器根据数据进行调整。
具体来说就是通过安装在发动机各个部位的传感器,实时采集发动机的工作状态、温度、压力等参数;然后,通过控制器对这些参数进行分析和处理,判断是否需要进行调整;再通过执行器把调整后的信号传递给发动机各个部件,实现对发动机的精确控制。
A. 研究背景和意义然而随着科技的发展和市场需求的提高,高压共轨柴油机的技术要求也在不断提高。
如何实现对高压共轨柴油机的高效、稳定、安全控制,成为了业界亟待解决的问题。
因此本文的研究背景和意义就显得尤为重要了。
首先通过对高压共轨柴油机控制策略的研究,我们可以提高其燃烧效率,降低油耗从而降低使用成本,为企业创造更大的经济效益。
同时这也有助于减少环境污染,保护生态环境,实现可持续发展。
其次研究高压共轨柴油机控制策略,可以提高其运行稳定性和安全性。
这对于保障工程机械、交通运输等领域的正常运行至关重要。
此外研究成果还可以为相关领域的技术研发提供借鉴和参考,推动整个行业的技术进步。
本文的研究背景和意义还体现在培养科研人才方面,通过开展高压共轨柴油机控制策略研究,可以培养一批具备专业技能和创新能力的科研人才,为我国的科技创新和产业发展做出贡献。
柴油机燃烧过程的主要影响因素及改善措施
2019年第11期2019年11月0引言柴油机是一类常见的热力发动机,自19世纪末至今,其技术发展历程已逾百年,并且长期以来在国民经济建设及国防工业中发挥着重要作用[1-6]。
随着近年来节能减排需求及环保法规的日趋严格,针对柴油机燃烧过程进行优化改良的要求亦与日俱增。
1柴油机燃烧过程的主要影响因素柴油机的燃烧过程十分复杂,影响因素也较为繁杂。
为了能有效地改善柴油机的燃烧,下面对柴油机燃烧过程的主要影响因素分别进行分析研究。
1.1燃油方面的影响因素燃油方面的影响因素包括燃油性质、燃油供应和燃油喷射等。
下文从燃油性质、燃油供应和燃油喷射的相关参数进行分析。
1.1.1十六烷值十六烷值是衡量燃油自燃性能的相对指标,其数值主要根据燃料在高温下分裂的难易程度而定。
十六烷值高,油雾颗粒易于分裂、着火,燃油的自燃性就越好,滞燃期缩短,燃烧过程就会较为平稳。
随着柴油机的转速提高,应使用具有较高十六烷值的燃油。
如柴油机转速在800r/min 以上,燃油的十六烷值通常应在45以上。
中国的燃油十六烷值基本都在60左右,充分符合相关技术要求。
当使用2种不同规格的燃油时,应调整喷油提前角,如将十六烷值加大20,提前角应加大2°~3°CA (曲轴转角),否则会导致裂解速度过快,使游离C 增加,以此产生严重冒烟现象。
1.1.2馏程馏程表示在某一温度下燃油中能蒸发掉的容积分数,其主要影响燃油在滞燃期中物理准备时间的长短。
能在250℃以下蒸发出来的成分为轻馏分;250~350℃蒸发出来的成分为中馏分;在350℃以上蒸发出来的成分为重馏分。
柴油机要求燃料的馏分组成范围窄,即轻重馏分少,大部分为中馏分。
这是因为轻馏分多会导致燃烧过程粗暴,重馏分多则燃烧困难,排烟积炭严重。
但为了改善柴油机的起动性能,特别是冷起动性能,可以采用轻馏分燃料,或在柴油中加少量煤油及乙醚等。
1.1.3喷油规律燃烧过程中,燃油的放热规律在很大程度上取决于喷油规律。
柴油机燃烧不稳定性及其控制策略1
柴油机燃烧不稳定性及其控制策略摘要燃烧不稳定和白烟排放是柴油机冷起动过程中存在的严重问题,在这项研究中,一种基于自燃过程分析的模型被应用于预测失火现象。
对于在不同环境温度下,喷射正时在冷起动瞬态过程中对燃烧不稳定性的影响也做了研究。
在理论和实践的基础上,将展示可能出现失火的区域图生成出来。
实验工作用一种直喷重型柴油机在一个低温实验中展开,实验室的温度控制在-10到21℃,接着做连续循环的数据分析,并将结果绘制在上述已生成的图上,实验结果与模型的预测吻合得很好。
基于这些分析,一种新的减少冷起动过程中燃烧不稳定性和白烟排放的策略能够得到发展应用。
引言柴油机冷起动受到许多设计和运转参数的影响,这些参数影响压缩冲程终了的燃气温度和压力,它们包括:环境温度,曲轴转速,喷射参数和燃料特性特别是十六烷值和挥发性。
许多研究工作在柴油机冷起动过程上展开并聚焦在冷起动过程的时间长短上,但在发动机发火后工作性能方面的工作做的很少,在韦恩州立大学汽车研究中心开展的研究工作揭示:在重新着火并达到稳定怠速以前,可能出现一次,两次或更多次失火现象。
这种运转状态被称为燃烧不稳定性。
燃烧不稳定导致发动机游车,工作粗暴和达到稳定怠速经历的时间长,甚至更严重的情况可能导致发电机无法起动。
在失火循环中积累下来的部分燃料在接下来的发火循环中被释放并形成白烟。
在冷起动过程中,柴油机燃烧不稳定性经证实是重复性的而不是随机的,也并不是针试结果。
在这项研究中,实验和分析研究致力于开发一种新的冷起动策略来缩减或控制燃烧不稳定性和白烟排放。
柴油机自燃与着火延迟模型常用着火延迟期表述的全程自然反应速率在柴油机燃烧中起着举足轻重的作用,长的着火延迟期持续到膨胀冲程末期,空气温度和压力的下降使反应减缓并可能导致完全失火,着火延迟期对气体温度和压力的依赖关系常可表述为:其中::着火延迟期p:压力E A:表面活化能R:通用气体常数T:绝对温度考虑空气温度和压力的变化,以下积分用于计算发动机着火延迟期:其中:t si:喷射起始时间:着火延迟期:从方程(1)中计算得到的着火延迟最新研究显示:在着火延迟期计算中方程(2)不受活塞运动的影响。
柴油机怠速不稳的原因
柴油机怠速不稳的原因柴油机是一种常见的内燃机,广泛应用于汽车、船舶和工程机械等领域。
然而,有时我们可能会遇到柴油机怠速不稳的问题,这给我们的使用带来了一定的困扰。
那么,柴油机怠速不稳的原因是什么呢?柴油机怠速不稳可能是由于燃油供给不足导致的。
柴油机在怠速时需要稳定的燃油供给,以维持正常的运转。
如果燃油供给不足,柴油机可能会出现抖动、熄火等问题。
燃油供给不足的原因有很多,例如油泵故障、燃油滤清器堵塞、燃油管路漏油等。
解决这个问题的方法是检查和清洁燃油系统,并及时更换故障部件。
柴油机怠速不稳还可能与气缸压力不均衡有关。
柴油机的每个气缸都需要有足够的压力来完成燃烧过程。
如果某个气缸的压力不均衡,就会导致柴油机怠速不稳。
气缸压力不均衡的原因有很多,例如气缸密封不良、活塞磨损、阀门间隙过大等。
解决这个问题的方法是检查和调整气缸密封性,修复或更换磨损的部件。
柴油机怠速不稳还可能与点火系统有关。
柴油机的点火系统是保证燃烧正常进行的重要组成部分。
如果点火系统出现问题,柴油机可能会出现怠速不稳的情况。
点火系统问题的原因有很多,例如点火线圈故障、点火塞积碳等。
解决这个问题的方法是检查和清洁点火系统,并及时更换故障部件。
柴油机怠速不稳还可能与进气系统有关。
柴油机的进气系统负责提供充足的气体燃料混合物,以维持正常的燃烧过程。
如果进气系统出现问题,柴油机可能会出现怠速不稳的情况。
进气系统问题的原因有很多,例如进气管路漏气、进气阀门异常等。
解决这个问题的方法是检查和修复进气系统,并及时更换故障部件。
柴油机怠速不稳还可能与发动机控制系统有关。
现代柴油机通常配备有电子控制系统,用于监测和控制发动机的运行状态。
如果发动机控制系统出现问题,柴油机可能会出现怠速不稳的情况。
发动机控制系统问题的原因有很多,例如传感器故障、控制单元故障等。
解决这个问题的方法是检查和修复发动机控制系统,并及时更换故障部件。
柴油机怠速不稳的原因有很多,包括燃油供给不足、气缸压力不均衡、点火系统问题、进气系统问题和发动机控制系统问题等。
如何消除柴油发动机运转不稳定因素
如何消除柴油发动机运转不稳定因素前言RSV全程式调速器,在公路工程机械用柴油机上使用得非常普遍,它是调控柴油机运转的关键部件。
该装置较为复杂,但把RSV调速器中的每一个零件的作用搞清楚后,柴油机运转不稳定的问题可迎刃而解。
1柴油机低速运转不稳定的原因柴油机低速运转不稳定常表现为:怠速运转不平稳和低速游车。
1.1造成怠速运转不稳定的原因怠速不平稳是指柴油机在低速运转时忽快忽慢,但规律性不强并有抖振。
公路工程机械在紧急减速和柴油机带负荷时易熄火,此现象多属调速器故障引起。
具体的主要原因有:(1)飞块磨损。
由于调速器润滑不良或因长时间使用,飞块与调速套筒接触的两只小滚轮会严重磨损。
怠速时飞块张开度最小,调速套筒因小滚轮磨损而过分伸入飞块内部,与飞块本体无规则的直接碰撞,造成怠速不稳定,此时用手轻触加油操纵臂会有轻微的撞击感。
(2)怠速稳定弹簧调整不当或性能不良。
柴油机怠速运转时因飞块离心力小,怠速的控制力也小,一旦柴油机骤然减速,供油齿杆的调节移动过快,可能超过怠速位置,致使柴油机熄火。
为了防止这种现象,在调速器盖后面正对供油齿杆的地方装有能迅速地把供油齿杆推回怠速位置的怠速稳定弹簧,若此弹簧太软或调偏,将减弱或不起稳速作用,使柴油机怠速运转不稳定。
柴油机运转时负荷增加会使其转速降低。
若怠速稳定弹簧或启动弹簧变软,供油齿杆就不能迅速地向增油方向移动而使柴油机转速得到提升,严重时将造成发动机自行熄火。
(3)低压油路供油不畅或含有水或空气。
这将使供油量时大时小,特别是在低速区域会导致柴油机转速的不稳定。
(4)喷油泵支承凸轮轴的锥形轴承磨损过大。
这将造成凸轮轴在轴向产生无规则的较大窜动,使柴油机转速不稳。
(5)喷油泵供油不匀,供油不及时或喷油器不良。
柴油机低速转动时供油不匀、供油不及时或喷油器不良,会对转速的稳定性带来较大的影响。
但这种不稳定有一定规律且周期较短。
(6)柴油机气缸压力不足。
气缸压缩力下降时由于各缸压力下降的程度不一定相同,即使喷油泵供油均匀,但燃烧发力情况却有区别,这在柴油机低速运转时就能造成转速不稳定。
柴油机运转不稳故障的原因分析及处置
柴油机运转不稳故障的原因分析及处置柴油机运转不稳定通常称作游车,是指柴油机的转速忽高忽低,忽快忽慢,波动较大,转速表指针来回摆动。
这样不仅使柴油机振动,而且排烟不正常、功率下降、油耗增加。
转速不稳定情况严重时,将会缩短发动机的使用寿命。
造成柴油机运转不稳定故障的原因主要有以下几点:解惑一、油路渗入空气或堵塞燃油系统中进入空气过多或油路堵塞严重时,会造成柴油机自行停车或不能起动等。
燃油系统中进入空气不多、油路堵塞不严重时,柴油机仍可以运转,但燃油的供应不能连续地进行,进入气缸的燃油时多时少,导致柴油机运转不稳定。
柴油管路中渗入空气或堵塞的诊断方法:发动机起动前,若因油路渗入空气而不易起动时,其渗气部位一般在油箱至输油泵之间的管路上,例如油管接头、排气螺塞等处不密封致使空气渗入。
发动机在运转过程中,若因油路中渗入空气而运转不稳或自行熄火时,其渗气部位一般也在油箱至输油泵之间的管路上,因为发动机工作中,该段管路内的压力低于大气压力,空气很容易从该段管路的不密封处渗入。
柴油机工作过程中运转不稳或自行熄火除管路中渗入空气外,可能还会有油路堵塞、输油泵不供油、喷油泵供油齿条卡死在停车位置等原因。
其检查排除顺序为:首先排除油路空气;检查清理油路和各级滤清器;检查、修理供油齿条,使其能滑动自如;检查输油泵止回阀是否密封不良,密封不良予以更换。
诊断柴油管路是否堵塞时,应拧松喷油泵上的放气螺塞,然后用手油泵泵油,观察放气螺塞处流油情况。
若柴油随着手油泵的压动而成柱状喷出,表明油路畅通;若压动手油泵阻力较大,则表明油路堵塞或柴油滤清器过脏。
燃油在通过油路供往燃烧室燃烧的过程中,不可避免地会形成胶质和积碳,在油道、喷油嘴和燃烧室中沉积下来,干扰燃油流动,破坏正常空燃比,使燃油雾化不良,造成内燃机喘抖、爆振、转速不稳、加速不良等性能问题。
此外,油箱燃油不足或油箱盖通气孔堵塞也可引起供油不足,导致柴油机运转不稳定。
因此,平时一定要注意加足燃油,定期清洗燃油系统。
柴油发电机组稳定性存在问题及解决方案
Power Electronics •电力电子Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 209【关键词】柴油发电机组 电能 稳定性随着我国国民经济的快速发展,人们对电能的使用正处在前所未有的历史时期。
虽然当前很多用电设备都是依靠电网供电,但是其缺点同样存在。
如无法在突发故障时继续持续的供电、在市政供电网络难以覆盖的地方如海洋、沙漠等无法进行供电等,这时就需要如柴油发电组这样的独立式发电设备来提供用电。
柴油发电机组的优点较多,其容量大,供电时间长且不受电网故障的影响,因此近些年来更是被广泛的作为应急电源和动力电源运用在各个领域。
1 柴油发电机组的组成及工作原理柴油发电机组的组成并不复杂,主要是由柴油机柴油机总成、发电机以及控制系统。
柴油机总成为发电机组的动力组成部分,主要功能是将化学能转化为机械能,由悬置系统、冷却系统、进排气系统以及电气系统构成,由柴油进行供给工作。
发电机则由轴承、端盖以及定子和转子构成。
柴油发电机组中的控制系统相对而言较为精密复杂,主要是对发电机组进行精确的控制以及调节压力和配电等功能。
柴油发电机组的工作原理即为通过柴油发动机供给动能,再由轴承和端盖将发电机中已经组装并且并联在一起的定子和转子在高速的旋转过程中做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,进而产生感应电流,最后带动发电机转动发电2 柴油发电机组稳定性存在问题及解决方案柴油发电机组稳定性存在问题及解决方案文/李亚玮2.1 柴油发电机组稳定性存在问题柴油发电机组的稳定性不好由多种原因,最为常见的是在负载产生较大波动的时候,会立刻导致柴油机的输出扭矩与发电机的电磁扭矩产生不匹配和非平衡状态,导致柴油发动机的转速产生波动,最后引起电压和频率的抖动。
另一种较为常见的现象是由于柴油发电机组与电网供电系统相比容量较小,如果在工作的过程中无功载和元器件所做功的功率在建立磁场过程中从发电机测吸收了大量的无用功功率,从而导致功率因数的大幅下降,降低电能质量。
柴油发电机常见故障分析及解决对策
柴油发电机常见故障分析及解决对策摘要:柴油发电机的出现为部队生活和部队值勤工作都带来极大便利。
但由于柴油发电机的组成较为复杂,涉及构件较多,所以其中任何一个细小的环节出现问题都会影响柴油发电机的运行效率,进而影响到部队生活与工作的开展。
此外,柴油发电机在长时间的使用中或多或少也都会产生一些故障问题,这就需要我们对这些常见故障进行研究分析,以找到更为有效的故障处理措施。
本文在具体的研究过程中从两方面入手,首先分析了当前柴油发电机的故障问题,进而针对其常见故障提出了相应的解决措施。
关键词:柴油发电机;故障;策略分析由于柴油发电机是一个较为复杂的系统,因此在具体的运行过程中很容易受到各方面因素的影响。
对于柴油发电机故障问题来说,目前最为常见的分为无法正常启动、排气颜色存在问题以及机油压力问题等。
对于不同的问题,必须要采用具有针对性的解决措施,这样才能达到高效解决的目的,如果针对各种问题都采用相同的解决方式,不仅无法从根本上解决问题,同时还会造成不必要的人力和经济投入。
1.柴油发电机常见故障及解决策略1.1无法正常启动柴油发电机和普通的汽油发电机有着本质上的区别,由于柴油的燃点较高,因此柴油发电机想要正常运行则必须要保证柴油有良好的雾化效果,并且能够严格按照相关规定将柴油喷入到燃烧室内。
其次燃烧室的压缩空气温度必须要能够使雾化的柴油充分燃烧。
想要达到这两个要求,柴油机在启动的过程中必须要进行高速运转,保证气缸内的温度,这样才能保证后续的顺利运行,如果发现柴油机在运行过程中出现无法启动的情况,则可能是以下几个原因造成。
1.1.1燃油系统故障首先是燃油系统存在故障。
如果柴油发电机的燃油系统出现故障所表现出的问题是燃烧室不会着火,回油管中没有燃油回流,造成这两个问题的主要原因是因为空气直接进入到了燃油系统中,或者是过滤器中存在一些杂质,使得供油出现了不通畅的情况。
针对上述两个问题,可以采取具有针对性的解决措施,首先部队值勤维护人员需要检查燃油管的接头位置是否出现了连接不畅的情况,如果空气进入到了燃油系统中则会造成上述问题,其次则可以检查管路是否出现堵塞的情况,对于过滤器进行清洗或者是直接更换。
车用柴油机瞬变工况性能劣变及其控制策略
02
开发智能控制算法
应用先进的控制算法可以实现对发动 机的精确控制,提高发动机的性能和 可靠性。
03
实现与车辆其他系统 的协同控制
将发动机控制系统与车辆其他系统( 如变速器、制动系统等)进行协同控 制,可以实现整车的优化控制,提高 车辆的性能和安全性。
04
车用柴油机瞬变工况性能劣变试 验研究
试验方案与试验条件
采用多孔燃烧室
多孔燃烧室可以增加燃油与空气的接触面积, 促进混合气的形成和燃烧。
采用可变压缩比技术
可变压缩比技术可以根据发动机的负荷和转速自动调整压缩比,以实现最佳的 燃烧效果。
开发智能控制系统
01
采用先进的传感器技 术
应用先进的传感器技术可以实时监测 发动机的工作状态和运行参数,为控 制策略提供准确的数据支持。
分析瞬变工况下影响柴油机性能 的主要因素,如进气系统、燃油 喷射系统、冷却系统等。
探讨瞬变工况下柴油机性能劣变 的机制,包括燃烧过程的不稳定 、部件磨损加剧、油膜剥离等。
05
车用柴油机瞬变工况性能劣变控 制策略优化
控制策略优化的必要性
提高燃油经济性
优化控制策略可以降低燃油消耗,提高车辆 的燃油经济性。
实验优化
通过实验手段,对不同的控制策略进行测试 和比较,选择最优的控制策略。
控制策略优化实例分析
案例一
某重型商用车企业通过优化控制策略,使得 车辆在城市工况下的燃油消耗降低了10%。
案例二
某柴油机制造商通过优化控制策略,成功降 低了某型号柴油机的排放污染物。
06
车用柴油机瞬变工况性能劣变控 制策略展望
数据采集
通过测量仪器实时采集柴油机的运行数据,包括转速、负载、燃油 消耗量、排放物浓度等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
柴油机燃烧不稳定性及其控制策略摘要燃烧不稳定和白烟排放是柴油机冷起动过程中存在的严重问题,在这项研究中,一种基于自动点火过程分析的模型被应用于预测失火现象。
对于在不同环境温度下,喷射正时在冷起动瞬态过程中对燃烧不稳定性的影响也做了研究。
在理论和实践的基础上,将展示可能出现失火的区域图生成出来。
实验工作用一种直瓫重型柴油机在一个冷室中展开,冷室的温度控制在-10到21℃,接着做连续循环的数据分析,并将结果绘制在上述已生成的图上,实验结果与模型的预测吻合得很好。
基于这些分析,一种新的减少冷起动过程中燃烧不稳定性和白烟排放的策略能够得到发展应用。
说明柴油机冷起动受到许多设计和运转参数的影响,这些参数影响压缩冲程终了的燃气温度和压力,它们包括:环境温度,曲轴转速,喷射参数和燃料特性特别是十六烷值和挥发性。
许多研究工作在柴油机冷起动过程上展开并聚焦在冷起动过程的时间长短上,但在发动机发火后工作性能方面的工作做的很少,在韦恩州立大学汽车研究中心开展的研究工作揭示:在重新着火并达到稳定怠速以前,可能出现一次,两次或更多次失火现象。
这种运转状态被称为燃烧不稳定性。
燃烧不稳定导致发电机游车,工作粗暴和达到稳定怠速经历的时间长,甚至更严重的情况可能导致发电机无法起动。
在失火循环中积累下来的部分燃料在接下来的发火循环中被释放并形成白烟。
在冷起动过程中,柴油机燃烧不稳定性经证实是重复性的而不是随机的,也并不是针试结果。
在这项研究中,实验和分析研究致力于开发一种新的冷起动策略来缩减或控制燃烧不稳定性和白烟排放。
柴油机自燃与着火延迟公式描述常用着火延迟期表述的全程自然反应速率在柴油机燃烧中起着举足轻重的作用,长的着火延迟期持续到膨胀冲程末期,空气温度和压力的下降使反应减缓并可能导致完全失火,着火延迟期对气体温度和压力的依赖关系常可表述为:其中::着火延迟期p:压力E A:表面活化能R:通用气体常数T:绝对温度考虑空气温度和压力的变化,以下积分用于计算发动机着火延迟期:其中:t si:喷射起始时间:着火延迟期:从方程(1)中计算得到的着火延迟最新研究显示:在着火延迟期计算中方程(2)不受活塞运动的影响。
着火延迟期计算误差随喷射时刻推迟迅速增加,这恰恰是冷起动中常出现的情形。
方程(3)被用来解释由活塞运动引起的气缸内容积变化:其中:X:一个在着火延迟期终了达到一致的参数P:缸内压力(Bar)T:缸内温度(K)V:容积t:时间方程(3)是一个一阶微分方程,其初始条件为X=0,此时为燃料喷射起始时刻。
试验设置一种重型,四冲程,四缸直喷,涡轮增压柴油机被应用于这项研究当中。
表1是一系列柴油机特性参数。
考虑到中冷器在在冷起动过程中对进气过程无明显影响,所以将之移除。
一种冷却装置被连接到发动机上用来保持冷却剂的温度在整个冷起动过程中与环境温度相一致,整个试验采用柴油燃料。
发动机被安置在一个温度可控制在-40℃至32℃之间的冷室中,发动机被自身电子起动装置和十二伏蓄电池驱动。
蓄电池被置于冷室中并与室外的一种辅助机械并联以保证足够和持续的起动力矩。
实验前附带燃油箱的发动机以及蓄电池置于所需温度的冷室中至少八小时。
一种光学译码器被安置在曲轴上靠近飞轮的一侧,用来测量即时角速度并确定上止点位置,上止点中心信号与靠飞轮最近的第四缸上止点中心在一水平线上。
四缸中的每一缸都在相同位置安装了石英压力应变仪用来测量燃气压力。
在排气歧管端口附近安装一个高灵敏度的热电偶和一个标准规格的应变摇臂,用以测量喷油器的喷射起始和持续期。
应变片的变形量与作用在柱塞上的力成比例,并且设置一种特殊燃料喷射测试设备用来校准四个摇臂中每一个上面的应变片,并确定在不同转速和负载下每循环燃油喷射量。
这种使用应变片信号决定喷射事件方式的一种描述在附录中给出。
凸轮轴应变片图1 单体喷油器摇臂上应变片的安装试验结果与讨论测试被安排在五种不同的环境温度下展开:21℃,5℃,0℃,-5℃和-10℃。
图2展示了环境温度为21℃时发动机冷起动瞬态即时转速轨迹。
需要提及的是:上止点中心与第四缸在一条水平线上。
图3至5分别是第四缸缸内气体压力曲线,喷油器摇臂应变片信号曲线和排温曲线。
图2表明:发动机在起动两个循环后,其中一缸着火,接下来其它各缸着火。
不同气缸的着火导致发动机加速并达到900rpm,在此之后,转速有几次波动,发动机最终稳定在怠速800rpm左右。
发动机在其它环境温度下的转速曲线分别列于图6,8,10和12。
从中可以看出:在低温下,发动机经历了更多速度波动并用更长时间才达到稳定怠速。
这种情况是由在较低环境温度下失火循环数的增加导致的。
从图7,9,11和13中给出的第四缸缸内压力曲线可一目了然。
其它各缸的压力曲线在首个发火循环之后呈现同样的失火趋势,但在本文中未给出。
失火现象可以从动力学,热学或热力学的指示指标中看出,当一个循环失火,发动机排气冲程结束即时速度就低于进气冲程起始时刻。
在稳定状态下,这两速度值应该相同。
热学指标包括排气门开启之后的排温。
热力学指标包括缸内气压力或指示平均有效压力,和排气门开启后排气管端口压力波动的振幅。
发动机冷起动过程中不同类型循环测得的典型曲线列于图14至19。
图14是一个单点喷射发动机在室温21℃条件下冷起动的正常着火循环的情形,此循环发生于转速为250rpm的冷起动瞬态早期。
图15是配置起动喷射和主喷射的发动机在21℃时冷起动的一个失火循环。
起动喷射未能成功供给任何燃料,原因是起动喷射脉宽过小导致未能建立足够燃油压力并达到轴针开启压力(参见附录)。
由图可知:此循环后发动机减速并且排温表明无着火迹象。
图16是一台配置预喷射和主喷射发动机在21℃时起动的失火情形。
图17是发动机在5℃时起动,减速条件下没有燃料喷射的一个循环。
图18是单点喷射发动机在5℃时起动的一个失火循环。
图19是单点喷射发动机在-10℃时起动的一个循环。
虽然燃烧在膨胀冲程末期开始,发动机毕竟着火了。
横坐标为发动机循环数,纵坐标为发动机转速(rpm)横坐标为发动机循环数,纵坐标为缸内压力(Bar)图2 发动机在21℃即时转速图3 21℃第四缸压力曲线横坐标为发动机循环数,纵坐标为应变信号横坐标为发动机循环数,纵坐标为排温(℃)图4 21℃时第四缸应变信号图5 21℃时第四缸排温横坐标为发动机循环数,纵坐标为发动机转速(rpm)横坐标为发动机循环数,纵坐标为缸内压力(Bar)图6 5℃时发动机即时转速图7 5℃时第四缸压力曲线横坐标为发动机循环数,纵坐标为发动机转速(rpm)横坐标为发动机循环数,纵坐标为缸内压力(Bar)图8 0℃时发动机即时转速图9 0℃时第四缸压力曲线横坐标为发动机循环数,纵坐标为角速度(rpm)横坐标为发动机循环数,纵坐标为缸内压力(Bar)图10 -5℃时发动机即时转速图11 -5℃第四缸压力曲线横坐标为发动机循环数,纵坐标为角速度(rpm)横坐标为发动机循环数,纵坐标为缸内压力(Bar)图12 -10℃发动机即时转速图13 -10℃时第四缸压力曲线曲轴转角 曲轴转角图14 一个单喷射着火循环, 图15 一个预——主喷射失火循环, 从21℃试验取样 从21℃试验取样图16 一个预喷射着火循环,从21℃试验取样 图17 未喷射循环,从5℃循环取样图18 一个单喷射失火循环,从-5℃实验取样 图19 一个迟燃烧循环,从-10℃实验取样图20是在五种环境温度下发动机瞬态速度的合成曲线,直到-5℃起动循环的数目不因温度降低而有较大变动。
但当温度降至-10℃时,起动循环数几乎加倍。
这种起动循环数增长的原因目前还不清楚。
观察一下平均加速度,可以看到它随环境温度下降而下降。
平均来看,失火循环数随环境温度降低而上升,在暖机后变少。
这种类型的燃烧不稳定性在参考书(1和4)中有详细讨论。
当发动机经历多个失火循环积累下来的燃料在某一发火循环燃烧,压力升高率就比较大。
这些循环的燃料总量表明:并不是所有积累下来的燃料都被烧掉了,并且白烟量随随失火循环增加而增多。
实验资料分析显示了喷射过程对于失火现象的重要影响。
两个喷射参数经过测试,第一个是喷射正时,第二个是预喷射,连续循环的喷射正时按照循环中发动机转速确定和划分。
每循环转速是在循环上止点附近的计算平均值。
正时的负值表示喷射开始于上止点之前。
对于燃烧室中的燃料供应,喷射正时是动态正时,将由每缸摇臂上的测量信号确定。
动态正时与名义正时或指令信号正时有所不同。
不同之处在于弹簧用来顶开气门的时间与建立燃油压力达到轴针开启压力的时间。
图21是发动机在室温21℃起动时的一幅转速——喷射正时图。
图中的箭头表示第四缸连续循环的顺序。
标记数字1的是起动过程第一循环。
图21显示喷射正时为上止点前5°,且此循环平均转速为160rpm,发动机加速继续六个循环至着火,而喷射正时增加到上止点前10.5°,转速达到860rpm。
第七循环的成功着火使发动机加速到925rpm。
在第八循环,正时延迟到上止点后2°并且发动机失火。
转速略有下降且第9,10两个循环发动机失火导致转速降至820rpm,在第十一循环正时增加到上止点前12.7°且发动机着火。
回想这是一台四缸发动机且发火顺序为1——3——2——4,分析其它三缸曲线可知失火现象发生于所以气缸。
例如,第三缸第一循环着火而第二循环失火。
如果我们考虑喷射活动则第二循环失火便可得到解释。
图22是第三缸摇臂测量信号的放大图。
由图可知第一循环主喷射开始于上止点之前,在接下来的循环当中,喷射由单一主喷射转变为预喷射加主喷射。
轴针在预喷射中未能开启是因为燃料压力没有达到轴针开启压力。
四缸的曲线分析表明:失火发生于发动机加速后喷射由单一主喷射向主——预喷射转换的循环。
图23至26给出了在较低环境温度下发动机速度——喷射正时图。
这些图线表明:在21℃时发动机转速超过800rpm时开始失火。
在较低环境温度下,失火开始于较低的转速并且失火循环数目有所增加。
纵坐标为发动机转速,横坐标为发动机循环数纵坐标为喷射正时(℃A)横坐标为发动机平均转速图20 发动机即时速度比较图21 在环境温度21℃时发动机瞬时速度——喷射正时图纵坐标为应变信号,横坐标为曲轴转角(℃A)纵坐标为喷射正时(℃A),横坐标为发动机平均转速图22 第三缸第1,2循环燃料喷射信号图23 5℃时的发动机瞬时速度——喷射正时图纵坐标为喷射正时(℃A),横坐标为发动机平均转速纵坐标为喷射正时(℃A),横坐标为发动机平均转速图24 0℃发动机瞬时速度——喷射正时图图25 -5℃发动机瞬时速度——喷射正时图纵坐标为喷射正时(℃A),横坐标为发动机平均转速纵坐标为着火延迟期,横坐标为喷射正时(℃A)图26 -10℃瞬时速度——喷射正时图图27 21℃时喷射正时对着火延迟期(用曲轴转角表示)和失火区域的影响纵坐标为着火延迟期,横坐标为喷射正时(℃A)纵坐标为喷射正时(℃A),横坐标为发动机平均转速图28 21℃时喷射正时对着火延迟期图28 着火/失火边界线关于发动机转速的(以毫秒表示)和失火区域的影响函数发动机失火预测模型为确定不同发动机和燃料参数对于发动机失火的影响,方程(3)被用于计算着火延迟期,解释在着火延迟期中活塞运动的影响,计算中用的参数是所研究发动机的参数。