CN112377319A - 一种提高柴油机冷起动性能的喷油压力控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高柴油机冷起动性能的喷油压力控制方法,具体步骤如下:步骤一,计算起动过程中柴油机缸内的实际压缩终了温度T2随柴油机转速n及柴油机进气温度T1的变化关系;步骤二,计算在不同环境温度下,即不同实际压缩终了温度T2下,以滞燃期最短为目标的喷油压力Pinj‑optimal随实际压缩终了温度T2的变化关系;步骤三:依据步骤二中喷油压力Pinj‑optimal随实际压缩终了温度T2的变化关系、步骤一中的实际压缩终了温度T2随柴油机转速n及柴油机进气温度T1的变化关系,获得启动过程中喷油压力Pinj‑optimal随柴油机转速n及柴油机进气温度T1的变化关系;基于测量得到的柴油机转速n和柴油机进气温度T1,即可获得以滞燃期最短为目标的最佳喷油压力。
Description
技术领域
本发明属于柴油机技术领域,具体涉及一种提高柴油机冷起动性能的喷油压力控制方法。
背景技术
柴油机起动过程中转速低、漏气量大、散热量高,造成缸内压缩终了温度及密度降低,柴油喷雾着火滞燃期增加,甚至出现部分自燃或失火等临界现象。柴油喷雾失火是柴油机冷起动性能差的根本原因。柴油机冷起动过程中,由于上止点时缸内温度最高,初始着火的几个循环下着火均在上止点后发生。如果由于工况变化(大气环境温度降低或海拔高度增加),导致柴油喷雾滞燃期延长,那么在喷雾着火发生前由于活塞下行造成缸内温度低于柴油喷雾的临界着火温度时,该工作循环内柴油喷雾则不能自燃,喷雾失火发生,柴油机不能正常起动。所以,缩短柴油喷雾滞燃期是提高柴油机冷起动性能的有效方法。
为缩短冷起动工况下的柴油喷雾滞燃期,目前主要有三种措施:一是采用进气预热装置(电加热或火焰加热)将大气温度提升后再进入发动机,有效提高缸内压缩终了温度,缩短喷雾滞燃期;二是在柴油机缸内***电加热丝,柴油喷雾喷射在电加热丝高温表面上,由于高温表面的引燃作用,喷雾滞燃期缩短;三是采用冷却液预热装置,提高柴油机冷却液温度,减少缸内壁面散热并提高燃油温度,起到缩短滞燃期的作用。然而,目前没有采用喷油压力提高柴油机冷启动性能的措施和方法。
综上所述,目前没有与喷油压力相关的柴油机冷起动性能改善措施。为了提高柴油机低温及高原环境下的冷起动性能,亟需一种提高柴油机冷起动性能的喷油压力控制方法。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种提高柴油机冷起动性能的喷油压力控制方法,能够缩短冷起动工况下的柴油喷雾滞燃期。
本发明是通过下述技术方案实现的:
一种提高柴油机冷起动性能的喷油压力控制方法,具体步骤如下:
步骤一,依据柴油机起动过程实际压缩冲程的经验公式,得到起动过程中柴油机缸内的实际压缩终了温度T2随柴油机转速n及柴油机进气温度T1的变化关系;
步骤二,通过柴油喷雾滞燃期测试试验或仿真计算的方法,计算在不同环境温度下,即不同实际压缩终了温度T2下,以滞燃期最短为目标的喷油压力Pinj-optimal随实际压缩终了温度T2的变化关系;
步骤三:依据步骤二中喷油压力Pinj-optimal随实际压缩终了温度T2的变化关系、步骤一中的实际压缩终了温度T2随柴油机转速n及柴油机进气温度T1的变化关系,获得启动过程中喷油压力Pinj-optimal随柴油机转速n及柴油机进气温度T1的变化关系;
基于测量得到的柴油机转速n和柴油机进气温度T1,即可获得以滞燃期最短为目标的最佳喷油压力。
进一步的,所述实际压缩终了温度T2随柴油机转速n及柴油机进气温度T1的变化关系的表达式如下:
式中,ε为压缩比,k为绝热指数,f=1-3.68n-0.5。
进一步的,所述喷油压力Pinj-optimal随实际压缩终了温度T2的变化关系的表达式如下:
Pinj-optimal=4·T2-2820。
进一步的,所述喷油压力Pinj-optimal随柴油机转速n及柴油机进气温度T1的变化关系的表达式如下:
进一步的,所述柴油机转速n通过转速传感器测量得到。
进一步的,所述柴油机进气温度T1通过进气温度传感器测量得到。
有益效果:本发明根据在柴油机起动过程中测量得到的柴油机转速n变量和柴油机进气温度T1变量,即可获得以滞燃期最短为目标的最佳喷油压力,该最佳喷油压力随柴油机转速、海拔高度(即柴油机进气温度)的变化自动调节,能够有效缩短冷起动过程中柴油喷雾的滞燃期、提高柴油机冷起动性能,有利于柴油机环境适应性的提高。
附图说明
图1为本发明的工作原理图;
图2为实际压缩终了温度随柴油机转速及柴油机进气温度的变化关系图;
图3为喷油压力随实际压缩终了温度的变化关系图;
图4为喷油压力随柴油机转速及柴油机进气温度的变化关系图。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例,对本发明进行详细描述。
本实施例提供了一种提高柴油机冷起动性能的喷油压力控制方法,参见附图1,具体步骤如下:
步骤一,依据柴油机起动过程实际压缩冲程的经验公式,得到起动过程中柴油机缸内的实际压缩终了温度T2随柴油机转速n及柴油机进气温度T1的变化关系,所述关系示意图参见附图2,所述关系的表达式如下:
式中,ε为压缩比,k为绝热指数,f=1-3.68n-0.5;
步骤二,通过柴油喷雾滞燃期测试试验或仿真计算的方法,计算在不同环境温度下,即不同实际压缩终了温度T2下,以滞燃期最短为目标的喷油压力Pinj-optimal随实际压缩终了温度T2的变化关系,所述关系示意图参见附图3,所述关系的表达式如下:
Pinj-optimal=4·T2-2820公式(2)
步骤三:依据步骤二中喷油压力Pinj-optimal随实际压缩终了温度T2的变化关系、步骤一中的实际压缩终了温度T2随柴油机转速n及柴油机进气温度T1的变化关系,获得启动过程中喷油压力Pinj-optimal随柴油机转速n及柴油机进气温度T1的变化关系,所述关系示意图参见附图4,所述关系的表达式如下:
其中,柴油机转速n可通过转速传感器测量得到,所述柴油机进气温度T1可通过进气温度传感器测量得到;
基于测量得到的柴油机转速n变量和柴油机进气温度T1变量,根据图4控制柴油机的喷油压力,即可获得以滞燃期最短为目标的最佳喷油压力,即该最佳喷油压力能够使柴油机滞燃期最短,冷起动性能最好;至此,完成提高柴油机冷起动性能的喷油压力控制方法。
综上所述,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种提高柴油机冷起动性能的喷油压力控制方法,其特征在于,具体步骤如下:
步骤一,依据柴油机起动过程实际压缩冲程的经验公式,得到起动过程中柴油机缸内的实际压缩终了温度T2随柴油机转速n及柴油机进气温度T1的变化关系;
步骤二,通过柴油喷雾滞燃期测试试验或仿真计算的方法,计算在不同环境温度下,即不同实际压缩终了温度T2下,以滞燃期最短为目标的喷油压力Pinj-optimal随实际压缩终了温度T2的变化关系;
步骤三:依据步骤二中喷油压力Pinj-optimal随实际压缩终了温度T2的变化关系、步骤一中的实际压缩终了温度T2随柴油机转速n及柴油机进气温度T1的变化关系,获得启动过程中喷油压力Pinj-optimal随柴油机转速n及柴油机进气温度T1的变化关系;
基于测量得到的柴油机转速n和柴油机进气温度T1,即可获得以滞燃期最短为目标的最佳喷油压力。
3.如权利要求2所述的一种提高柴油机冷起动性能的喷油压力控制方法,其特征在于,所述喷油压力Pinj-optimal随实际压缩终了温度T2的变化关系的表达式如下:
Pinj-optimal=4·T2-2820。
5.如权利要求1所述的一种提高柴油机冷起动性能的喷油压力控制方法,其特征在于,所述柴油机转速n通过转速传感器测量得到。
6.如权利要求1所述的一种提高柴油机冷起动性能的喷油压力控制方法,其特征在于,所述柴油机进气温度T1通过进气温度传感器测量得到。
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