船用高壓共軌柴油機共軌系統(tǒng)建模與仿真研究.pdf

1、高壓共軌柴油機作為當今最具有發(fā)展?jié)摿Φ牟裼蜋C,它不但能實現(xiàn)柴油機噴油正時和排氣正時的精確控制,而且還可以實現(xiàn)噴油壓力與柴油機的轉速完全分開,保證柴油機在任何工況下都能達到最佳的噴射壓力,在不失柴油機動力性的基礎上降低排放,順應全球對節(jié)能減排的要求。目前國內研究所、高校和大型柴油機生產商對車用柴油機的研發(fā)已經比較深入,但是對船用大型低速高壓共軌柴油機的研究仍處于起步階段。
　　 在對車用和船用大型低速高壓共軌柴油機的發(fā)展現(xiàn)狀進行對

2、比分析后,以瓦錫蘭公司生產的船用大型低速二沖程高壓共軌柴油機7RT-flex60C為對象展開研究工作。首先,根據(jù)其共軌系統(tǒng)的特點分別從燃油共軌系統(tǒng)、伺服油共軌系統(tǒng)、控制油共軌系統(tǒng)和WECS-9500控制系統(tǒng)等分別介紹各系統(tǒng)的主要設備和工作原理。其次,以流體力學中的連續(xù)性方程和運動方程為理論依據(jù),結合控制邏輯按照模塊化建模的思想分別建立燃油共軌和伺服油共軌的物理簡化模型和數(shù)學模型。在對燃油共軌系統(tǒng)建模時,充分考慮燃油壓力變化對其密度、彈性

3、模量和運動粘度的影響。最后,對所建模型進行數(shù)值計算求解,在求解過程中分析了采用特征線法存在的困難,選擇經驗公式法求解數(shù)學模型得到了滿意的數(shù)值計算結果。
　　 運用MATLAB/Simulink工具箱建立共軌系統(tǒng)的仿真模型。利用仿真模型,分別對高壓油泵凸輪的升程及柱塞腔壓力、中間儲油器與燃油共軌管壓力及流量、ICU流量控制活塞的位移與前腔壓力、噴油器針閥的升程、伺服油泵柱塞的位移及柱塞腔壓力、收集器與伺服油共軌管壓力、VCU控制活