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机内控制机内控制策略下的温升影响因素

2022/07/1699 作者:佚名
导读:建立较为精确的DOC模型,从喷油参数和EGR率等影响机内DPF再生的主要控制参数着手,详细分析了各参数对DOC温度的影响规律,研究结果表明:主喷正时、主喷油量、轨压、远后喷油量、近后喷油量、预喷正时、预喷油量和EGR为重要的机内影响DOC温升控制参数,在优化参数选择,优化范围的确定等方面对机内DPF再生控制策略的制定及再生MAP的快速标定具有参考意义。 机内控制预喷参数 预喷在主喷之前某时刻往缸内

建立较为精确的DOC模型,从喷油参数和EGR率等影响机内DPF再生的主要控制参数着手,详细分析了各参数对DOC温度的影响规律,研究结果表明:主喷正时、主喷油量、轨压、远后喷油量、近后喷油量、预喷正时、预喷油量和EGR为重要的机内影响DOC温升控制参数,在优化参数选择,优化范围的确定等方面对机内DPF再生控制策略的制定及再生MAP的快速标定具有参考意义。

机内控制预喷参数

预喷在主喷之前某时刻往缸内喷入少量柴油,升高气缸内温度,促进主喷燃油的蒸发与混合,缩短主喷滞燃期,减小预混合燃烧量,降低缸内初期放热率与压力升高率。

预喷正时延后过程中,两工况DOC入口温度先上升而后下降,温度变化值分别为24℃和23℃;DOC出口温度先下降而后上升,变化值分别为16℃和6℃。原因是预喷正时延后,即预喷-主喷正时间隔缩小,主喷燃油滞燃期缩短,主喷燃油燃烧点提前,缸内燃油燃烧充分,未燃HC含量下降,DOC入口温度上升而出口温度下降。随着预喷正时进一步延迟,预喷燃油还未燃烧时或未充分燃烧时,主喷已喷入,主喷滞燃期增加,过度延迟的主喷正时致使燃烧恶化,DOC入口温度下降,大量未燃烧HC在DOC中氧化还原反应释放大量热,DOC出口温度上升。因此预喷正时的变化直接改变预喷-主喷间隔,通过影响主喷滞燃期改变DOC温度。

机内控制主喷参数

在主喷正时变化范围内,DOC入口温度先升高而后降低,温度范围分别为48℃和63℃,DOC出口温度前期分别在3°CA~7°CA与1.3°CA~5.3°CA正时范围缓慢升高而后期剧烈攀升,温升幅值为357℃和189℃。因为主喷正时影响主喷燃油着火时刻,主喷延迟则缸内最高燃烧温度时刻靠后,DOC入口温度上升。主喷正时太过推迟则会使燃烧恶化,HC含量上升,导致DOC入口温度下降而出口温度上升。主喷正时通过影响主喷燃油的着火时刻影响DOC温度。

机内控制近后喷

近后喷油量增加,DOC入口温度上升缓慢,升高幅值分别是30℃和18℃,出口温升幅值分别是60℃和77℃。因为近后喷的燃油燃烧放热提升了DOC入口温度,而近后喷油量过多时,随着活塞下行,气缸容积增加,部分燃油未能充分燃烧,分解为HC随排气进入DOC氧化放热,DOC出口温度上升。因此近后喷油量主要通过影响做功行程末期的缸内温度与HC生成量改变DOC温度。

机内控制远后喷

远后喷油量增加,DOC入口温度缓慢上升而出口温度骤然升高,DOC入口出口温升幅值分别为29℃、32℃和86℃、162℃。原因在于远后喷油量仅有较少部分燃烧,大部分燃油热分解为HC随尾气进入DOC中,被氧化放热;DOC出口温度的温升幅值远大于DOC入口温度温升幅值。因此远后喷油量主要改变HC含量从而影响DOC温度。

机内控制共轨压力

随着轨压升高,两工况DOC入口温度缓慢上升,出口温度下降迅速,二者温度变化幅值分别是30℃、41℃和169℃、173℃。因为轨压的提升增加柴油贯穿距离,改善油滴雾化效果,柴油燃烧充分,缸内温度上升,未燃HC含量下降,所以DOC入口温度下降,出口温度上升。但随着轨压进一步提升,燃油雾化效果并不能同步持续提升,因此DOC温度变化趋势随着轨压增加而变缓。因此轨压对DOC温度的影响在于提升燃油雾化程度改善燃烧。

机内控制EGR率

增加EGR率,DOC出口温度变化较小,温度变化幅度分别在11℃、4℃,而DOC入口温度上升,温升幅值为31℃和9℃;因为EGR减缓了火焰传播速度,延长燃烧持续期,最高燃烧温度后移,排气温度增加;同时排气中的氧气含量下降,HC转换率降低 ,DOC出口温度在1900r/min工况略微下降,而2750r/min的DOC出口温度因为进气质量流量高受EGR率影响较弱。

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