常规非道路国三排放防爆柴油机喷油量闭环控制方法主要采用动态跟踪实现喷油量的控制,忽略了不确定性因素的影响,导致控制结果的空燃比与理想数值偏差较大,对此,提出基于模糊PID的非道路国三排放防爆柴油机喷油量闭环控制方法。首先,根据平均有效压力参数建立非道路国三排放防爆柴油机喷油系统模型;然后,在该模型中添加PID控制器,并在PID控制的基础上,结合模糊逻辑处理采样值的不确定性,设计模糊PID下的喷油量控制框架;最后,利用模糊PID的反馈参数作为控制信号对非道路国三排放防爆柴油机的喷油量进行闭环控制。实验分析可知,在此方法控制下的柴油机空燃比结果与理想空燃比数值更为接近,最大偏差仅为1.96,满足非道路国三排放防爆柴油机的实际应用需求。

内冷油腔的油液流动是缓解防爆柴油机活塞热疲劳问题的有效方法。针对油液的两相流状态,建立压力波微分方程,采用有限元数值模拟方法得出油液模态、含气率、有效体积模量以及压力之间的关系。基于内冷油腔试验台验证含气率仿真结果并对油液喷射过程进行测定,得出油液的捕捉率和压力波动特性。研究结果表明:油液固有频率随含气率的增大呈现出先减小后增大的变化趋势;当含气率低于10%时,等效体积模量随着含气率的增大急剧降低;喷油口和进油口的间距小于105 mm时,捕捉率急剧下降;压力波出现最大幅值所对应的油液固有频率为176 Hz。