多缸柴油机工作均匀性控制方法研究
2020-05-21黄粉莲王鹏申立中王旭
车用发动机 2020年2期
黄粉莲,王鹏,申立中,王旭
(昆明理工大学云南省内燃机重点实验室,云南 昆明 650500)
发动机工作过程中,各气缸内的循环喷油量、燃烧特性和器件磨损状况等存在差异,导致各气缸输出的扭矩不一致。各缸输出扭矩不平衡会导致发动机曲轴扭振加剧、NVH特性劣化,严重影响柴油机的工作稳定性和可靠耐久性能[1]。柴油机各缸均匀性控制(Cylinder Uniformity Control,简称“CUC”)基于发动机瞬时转速波动情况计算各缸修正喷油量,从而减小各缸扭矩输出的差异性。随着柴油机高压共轨喷射技术的发展,柴油机喷油量的精确计算和准确控制得以实现。各缸均匀性控制是确保柴油机稳定运行的基本要求,是改善循环内各缸燃烧的均匀性、提高柴油机综合性能的关键技术。
针对各缸均匀性的研究,国内外专家学者从多角度对该问题进行了研究分析。Van Nieuwstadt等[2]开发了一种针对因制造偏差和老化情况不同而导致各气缸不均匀性的方案,提出了几种用于平衡各缸扭矩输出的传感器应用方法和算法。Cavina等[3]提出一种基于发动机瞬时转速来分析和计算发动机失火及工作不均匀的方法,根据扭矩与速度的关系,在考虑扭振因素的情况下,构造一个失火检测参数。研究表明:根据发动机速度波动来诊断扭矩输出不均匀性和失火具有较高的可行性。Schiefer等[4]通过缸内压力传感器测量气缸内的燃烧压力来表征各缸扭矩的输出情况。研究表明:在所有量化各缸扭矩输出不均匀的方法中,直接测量各气缸的燃烧压力是最准确的,其缺点是在气缸盖上打孔安装缸内压力传感器会干扰气缸内的气体运动,降低气缸盖的强度,增加制造成本。……
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