基于韦伯模型的柴油机燃烧控制模型与一维仿真

李鹏宇 王新校 栾军山 王贺春 庄安邦

摘要： 为了实现对高压共轨柴油机燃烧的精确控制，达到节能减排、缸内高效燃烧的目的，采用韦伯方程对高压共轨柴油机试验数据进行分析，利用匹配试验值和计算值的方式确定韦伯方程，根据燃烧效率因数（a）和燃烧品质指数（m）分别初步建立对应的韦伯方程进行计算。并利用一维分析软件，对基于韦伯方程的高压共轨柴油机燃烧过程控制进行仿真试验，所得到的稳态仿真模型试验结果与实验取得的稳态真实试验值进行对比分析和模型校准，结果表明一维模型的准确性良好，可成为实现燃烧过程控制基础。

Abstract： In order to achieve precise control of the combustion of high-pressure common rail diesel engines， achieve the purpose of energy saving， emission reduction and high-efficiency combustion in the cylinder， the Wiebe expression is used to analyze the experimental data of high-pressure common rail diesel engines. Determine the Wiebe expression by matching test values and calculated values. According to the combustion efficiency factor （a） and combustion quality index （m）， the corresponding Wiebe equations are initially established for calculation. The combustion process control of high-pressure common rail diesel engine based on the Wiebe expression is simulated by using one-dimensional analysis software. The steady-state simulation model test results are compared and analyzed with the steady-state real test values obtained in the experiment to calibrate model. The results show that the accuracy of one-dimensional model is great， which can be the basis for realizing the control of the combustion process.

關键词： 内燃机;燃烧过程控制;韦伯方程;参数确定;模型校准

Key words： diesel engine;combustion process control;wiebe expression;parameter determination;model calibration

中图分类号：U464.138+.1                                   文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）21-0005-04

0  引言

节能减排是目前发动机面临的两大重要挑战。由于传统柴油机燃油参数不能灵活调整，很难实现总体性能指标要求的同时，追求更高热效率和更低的燃油消耗率。在节能减排的目标上实现重大突破。如果对柴油机燃烧过程实现智能化可调参数控制，就可以对燃烧过程、热效率以及燃油消耗率产生积极的影响。探索智能可调参数在柴油机燃烧过程和喷油之间的关系，并对燃烧过程进行建立模型并验证，对开发具有智能化特性的快速调整和充分燃烧的燃烧控制策略具有重大意义。

为了满足不断提高的国际排放法规的要求，和柴油机燃烧控制提出的更高挑战。要做到与传统高压共轨电控喷射系统相比更精确的喷油控制。……