操作參數(shù)對共軌柴油機(jī)性能及排放的影響

發(fā)動機(jī)的性能及排放受到不同發(fā)動機(jī)參數(shù)的影響。由于現(xiàn)代柴油機(jī)采用機(jī)電系統(tǒng)，因此發(fā)動機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的數(shù)量有明顯的增加。這些機(jī)構(gòu)會影響柴油發(fā)動機(jī)的內(nèi)部狀態(tài)（運(yùn)行參數(shù)如進(jìn)氣歧管壓力、廢氣循環(huán)率、預(yù)噴射和主噴射時機(jī)及數(shù)量等），而這些內(nèi)部狀態(tài)可以被看做是活塞內(nèi)部燃燒過程的邊界條件。由于影響的參數(shù)較多，因此研究這些內(nèi)部狀態(tài)對發(fā)動機(jī)的影響非常利于控制及標(biāo)定柴油發(fā)動機(jī)。利用統(tǒng)計方法，比較分析這些內(nèi)部狀態(tài)對發(fā)動機(jī)性能及排放產(chǎn)生的影響，基于其影響的程度進(jìn)行排序。發(fā)動機(jī)運(yùn)行參數(shù)：噴油質(zhì)量、預(yù)噴油及主噴油質(zhì)量、主噴油及預(yù)噴油時機(jī)、進(jìn)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(zhuǎn)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(jī)循環(huán)的熱力學(xué)模型，該模型調(diào)整后采用試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證。為了更好地研究運(yùn)行參數(shù)對發(fā)動機(jī)的影響，采用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法。訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)來 源 于AVLBoostDesign Explorer。由于輸入和輸出數(shù)據(jù)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(chǎn)生準(zhǔn)隨機(jī)數(shù)序列。在AVL Boost中產(chǎn)生超過4000個發(fā)動機(jī)工作點(diǎn)，并對這些點(diǎn)進(jìn)行仿真。采用貝葉斯訓(xùn)練方法，并利用這些數(shù)據(jù)訓(xùn)練前饋的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。對試驗數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)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?yún)?shù)如何影響發(fā)動機(jī)的排放以及性能。最后利用微擾理論對不同參數(shù)對發(fā)動機(jī)性能及排放的影響程度進(jìn)行分析，得到對輸出影響最大的參數(shù)。

網(wǎng)址：http://www.sciencedirect. com/science/article/pii/ S0016236114001549

作者：KamyarNikzadfar et al

編譯：孔悅