操作参数对共轨柴油机性能及排放的影响

操作参数对共轨柴油机性能及排放的影响

发动机的性能及排放受到不同发动机参数的影响。由于现代柴油机采用机电系统，因此发动机执行机构的数量有明显的增加。这些机构会影响柴油发动机的内部状态（运行参数如进气歧管压力、废气循环率、预喷射和主喷射时机及数量等），而这些内部状态可以被看做是活塞内部燃烧过程的边界条件。由于影响的参数较多，因此研究这些内部状态对发动机的影响非常利于控制及标定柴油发动机。利用统计方法，比较分析这些内部状态对发动机性能及排放产生的影响，基于其影响的程度进行排序。发动机运行参数：喷油质量、预喷油及主喷油质量、主喷油及预喷油时机、进气歧管压力及温度、排气压力、燃油共轨压力以及废气循环率。分析了它们对制动转矩、碳烟、NOx及燃油消耗率（BSFC）的影响。在AVL Boost中开发一个发动机循环的热力学模型，该模型调整后采用试验数据进行验证。为了更好地研究运行参数对发动机的影响，采用了神经网络方法。训练神经网络的数据来 源 于AVLBoostDesign Explorer。由于输入和输出数据较多，采用了一种称为Sobol方法的低差异和低色散序列发生器向输入端产生准随机数序列。在AVL Boost中产生超过4000个发动机工作点，并对这些点进行仿真。采用贝叶斯训练方法，并利用这些数据训练前馈的神经网络。对试验数据与仿真结果进行比较，结果显示，输出误差约为6%。采用图表及统计的方法，研究不同的输入参数如何影响发动机的排放以及性能。最后利用微扰理论对不同参数对发动机性能及排放的影响程度进行分析，得到对输出影响最大的参数。

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

作者：KamyarNikzadfar et al

编译：孔悦