CN112377319B - 一种提高柴油机冷起动性能的喷油压力控制方法 - Google Patents

一种提高柴油机冷起动性能的喷油压力控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112377319B
CN112377319B CN202011270774.8A CN202011270774A CN112377319B CN 112377319 B CN112377319 B CN 112377319B CN 202011270774 A CN202011270774 A CN 202011270774A CN 112377319 B CN112377319 B CN 112377319B
Authority
CN
China
Prior art keywords
diesel engine
injection pressure
temperature
rotating speed
air inlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011270774.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112377319A (zh
Inventor
黎一锴
彭靖
史中杰
孙成瀚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Technology BIT
Original Assignee
Beijing Institute of Technology BIT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Technology BIT filed Critical Beijing Institute of Technology BIT
Priority to CN202011270774.8A priority Critical patent/CN112377319B/zh
Publication of CN112377319A publication Critical patent/CN112377319A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112377319B publication Critical patent/CN112377319B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F02D41/064—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting at cold start
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0414—Air temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101—Engine speed

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

一种提高柴油机冷起动性能的喷油压力控制方法
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；二是在柴油机缸内插入电加热丝，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：
Figure BDA0002777627680000021
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：
Figure BDA0002777627680000022
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：
Figure BDA0002777627680000031
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：
Figure BDA0002777627680000032
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 (3)

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-optinal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；
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：
Figure FDA0003303180440000011
式中，ε为压缩比，k为绝热指数，f＝1-3.68n-0.5；
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
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：
Figure FDA0003303180440000012
2.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。
3.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。
CN202011270774.8A 2020-11-13 2020-11-13 一种提高柴油机冷起动性能的喷油压力控制方法 Active CN112377319B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011270774.8A CN112377319B (zh) 2020-11-13 2020-11-13 一种提高柴油机冷起动性能的喷油压力控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011270774.8A CN112377319B (zh) 2020-11-13 2020-11-13 一种提高柴油机冷起动性能的喷油压力控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112377319A CN112377319A (zh) 2021-02-19
CN112377319B true CN112377319B (zh) 2021-11-26

Family

ID=74582566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011270774.8A Active CN112377319B (zh) 2020-11-13 2020-11-13 一种提高柴油机冷起动性能的喷油压力控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112377319B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113898488B (zh) * 2021-10-22 2023-09-05 中车大连机车车辆有限公司 一种米勒循环柴油机低温环境起动控制方法
CN114491838A (zh) * 2021-12-31 2022-05-13 北京理工大学 一种低温环境下燃油喷雾着火滞燃期的计算方法
CN114810398A (zh) * 2022-04-27 2022-07-29 北京理工大学 柴油机低温运行稳定性的喷射压力和喷油量耦合方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103758673A (zh) * 2014-01-20 2014-04-30 潍柴动力股份有限公司 柴油机的冷起动控制系统及方法
CN106121846A (zh) * 2016-08-15 2016-11-16 江西汇尔油泵油嘴有限公司 一种柴油机喷油控制方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58174128A (ja) * 1982-04-06 1983-10-13 Kawasaki Heavy Ind Ltd 内燃機関の燃料噴射圧力調整装置
DE69827552T2 (de) * 1997-06-19 2005-05-04 Toyota Jidosha K.K., Toyota Brennstoffdrucksteuervorrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine
JP2001295685A (ja) * 2000-04-17 2001-10-26 Denso Corp 蓄圧式燃料噴射装置
DE10047001A1 (de) * 2000-09-22 2002-04-25 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JP4370202B2 (ja) * 2004-05-20 2009-11-25 三菱電機株式会社 内燃機関の燃料供給制御装置
JP2006183485A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP2008101591A (ja) * 2006-10-20 2008-05-01 Toyota Motor Corp 内燃機関の着火時期制御装置
JP5692130B2 (ja) * 2012-03-16 2015-04-01 トヨタ自動車株式会社 内燃機関制御装置
JP5900150B2 (ja) * 2012-05-21 2016-04-06 株式会社デンソー 筒内噴射式内燃機関の始動制御装置
US8989989B2 (en) * 2012-09-13 2015-03-24 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling fuel injection in an engine based on piston temperature
JP6175773B2 (ja) * 2013-01-16 2017-08-09 株式会社豊田自動織機 燃焼制御装置
CN103291472B (zh) * 2013-06-19 2016-01-20 吉林大学 缸内燃烧温度定量控制的压燃式内燃机均质燃烧控制方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103758673A (zh) * 2014-01-20 2014-04-30 潍柴动力股份有限公司 柴油机的冷起动控制系统及方法
CN106121846A (zh) * 2016-08-15 2016-11-16 江西汇尔油泵油嘴有限公司 一种柴油机喷油控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112377319A (zh) 2021-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112377319B (zh) 一种提高柴油机冷起动性能的喷油压力控制方法
JP2017194065A (ja) 内部冷却式高圧縮リーン・バーン内燃エンジン
Alkidas et al. Transient heat-flux measurements in the combustion chamber of a spark-ignition engine
JP2004003458A (ja) 圧縮混合気を使用して自己点火を行うための内燃機関およびその作動方法
Henein et al. Correlation of air charge temperature and ignition delay for several fuels in a diesel engine
Kakaee et al. Sensitivity and effect of ignition timing on the performance of a spark ignition engine: an experimental and modeling study
Busch et al. Experimental and numerical studies of bowl geometry impacts on thermal efficiency in a light-duty diesel engine
CN104344959B (zh) 单缸机模拟整机的试验方法及装置
US20210277842A1 (en) Cold start operation device for diesel engine in plateau region and control method thereof
CN112594076B (zh) 一种具有低温适应性的柴油机最小进气预热功率设计方法
Sudershan et al. Experimental studies on the use of pyrolysis oil for diesel engine applications and optimization of engine parameters of injection timing, injector opening pressure and injector nozzle geometry
Sierens et al. Heat transfer comparison between methane and hydrogen in a spark ignited engine
CN209083443U (zh) 发动机的高原冷起动系统
Dittrich et al. Diesel gas dual engine with liquid LPG injection into intake manifold
Liu et al. An experimental investigation of the engine operating limit and combustion characteristics of the RI-CNG engine
US20210131336A1 (en) Systems, apparatus, and methods for increasing combustion temperature of fuel-air mixtures in internal combustion engines
Cheng et al. The influence of blow-by on indicated work output from a diesel engine under cold start conditions
Wakil et al. Influence of engine operating variable on combustion to reduce exhaust emissions using various biodiesels blend
Goetz et al. Utilizing neat methanol and glow plug ignition in DI Diesels: laboratory testing of a single and multi-cylinder engine
Holzberger et al. Experimental investigations on a pre-chamber spark plug with variable heat range by integrating a controlled hot surface
CN112632867B (zh) 一种柴油机最小压缩比设计方法及控制方法
CN109404179A (zh) 发动机的高原冷起动系统
CN112377320B (zh) 控制发动机第一次着火循环气缸内气体初始温度的方法
RU199209U1 (ru) Двигатель внутреннего сгорания
Raghu et al. Experimental Study of Heat Transfer in a Direct Injection Diesel Engine

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Li Yijie

Inventor after: Peng Jing

Inventor after: Shi Zhongjie

Inventor after: Sun Chenghan

Inventor before: Shi Zhongjie

Inventor before: Li Yijie

Inventor before: Sun Chenghan

CB03 Change of inventor or designer information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant