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船用低速柴油机中压共轨电控燃油系统研究
| 论文题名： | 船用低速柴油机中压共轨电控燃油系统研究 |
| 关键词： | 船用低速柴油机;中压共轨;电控燃油系统;喷油特性 |
| 摘要： | 近年来，国际海事组织（IMO）实施的船舶排放标准逐渐严格，这对发展船舶柴油机新技术提出了更高的要求。柴油机共轨燃油喷射技术是公认的20世纪最重大的柴油机技术革新，出现以高压共轨技术与中压共轨技术为代表的两大技术分支，并采用了先进的电子控制系统。但是目前国内针对船用低速柴油机中压共轨式燃油喷射系统的研究还很少，这对于我国全面发展船舶柴油机新技术而言是不利的。因此本文着重围绕着MAN B&W公司ME-C型低速柴油机的中压共轨系统进行研究。 本文着重开展了以下工作： 1、对比分析了国内外普遍应用的RT-fle x系列和ME-C系列两种智能化低速柴油机各自的结构特点、工作原理，以及优势。在此基础上重点围绕ME-C系列的中压共轨系统进行了详细的研究，其中对燃油增压泵、排气阀驱动器、喷油排气控制阀（FIVA阀）、液压动力单元等部分的组成和工作原理进行了详细的分析，之后总结了系统工作过程的流体动力学方程，利用奥地利AVL公司的Hydsim专业软件搭建了目标机型的中压共轨燃油喷射系统仿真模型。通过仿真计算的手段，对系统的一些关键零部件的结构参数对喷油特性的影响规律进行了研究与总结，同时对系统的关键电控执行机构—FIVA阀的控制变化对喷油规律的影响进行了详细的研究。 2、基于现代控制理论的LQR线性二次型最优控制理论，本文针对该喷油排气控制阀进行了状态空间模型的推导，并使用MATLAB控制系统工具箱进行了LQR控制器的计算求解，在此之后对控制器加权矩阵的选取做了讨论。仿真结果表明，系统加入LQR控制器后其单位阶跃响应和单位脉冲响应均得到了大幅提高，可满足系统喷油排气控制的工作要求。 3、最后，本文对于系统必不可少的蓄能器部件进行了选型、设计与强度校核，计算结果表明本文所设计的隔膜式蓄能器壳体满足工作强度要求。 |
| 作者： | 胡瑞 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 马哲树 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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