操作參數對共軌柴油機性能及排放的影響

發(fā)動機的性能及排放受到不同發(fā)動機參數的影響。由于現代柴油機采用機電系統(tǒng)，因此發(fā)動機執(zhí)行機構的數量有明顯的增加。這些機構會影響柴油發(fā)動機的內部狀態(tài)（運行參數如進氣歧管壓力、廢氣循環(huán)率、預噴射和主噴射時機及數量等），而這些內部狀態(tài)可以被看做是活塞內部燃燒過程的邊界條件。由于影響的參數較多，因此研究這些內部狀態(tài)對發(fā)動機的影響非常利于控制及標定柴油發(fā)動機。利用統(tǒng)計方法，比較分析這些內部狀態(tài)對發(fā)動機性能及排放產生的影響，基于其影響的程度進行排序。發(fā)動機運行參數：噴油質量、預噴油及主噴油質量、主噴油及預噴油時機、進氣歧管壓力及溫度、排氣壓力、燃油共軌壓力以及廢氣循環(huán)率。分析了它們對制動轉矩、碳煙、NOx及燃油消耗率（BSFC）的影響。在AVL Boost中開發(fā)一個發(fā)動機循環(huán)的熱力學模型，該模型調整后采用試驗數據進行驗證。為了更好地研究運行參數對發(fā)動機的影響，采用了神經網絡方法。訓練神經網絡的數據來 源 于AVLBoostDesign Explorer。由于輸入和輸出數據較多，采用了一種稱為Sobol方法的低差異和低色散序列發(fā)生器向輸入端產生準隨機數序列。在AVL Boost中產生超過4000個發(fā)動機工作點，并對這些點進行仿真。采用貝葉斯訓練方法，并利用這些數據訓練前饋的神經網絡。對試驗數據與仿真結果進行比較，結果顯示，輸出誤差約為6%。采用圖表及統(tǒng)計的方法，研究不同的輸入參數如何影響發(fā)動機的排放以及性能。最后利用微擾理論對不同參數對發(fā)動機性能及排放的影響程度進行分析，得到對輸出影響最大的參數。

網址：http://www.sciencedirect. com/science/article/pii/ S0016236114001549

作者：KamyarNikzadfar et al

編譯：孔悅