柴油机具有良好的燃油经济性和可靠性,以及较高的动力性和耐久性。相比于汽油机,由于柴油机是压燃式的,其可采用较高的压缩比和过量空气系数使进气门节流损失减少到最小,因而具有良好的热功转换效率。随着电控、高压共轨、EGR和增压技术的不断完善使柴油机的性能不断提高,柴油机应用到整车的比例逐年提高。本文试验用发动机机GW2.8TC型高压共轨柴油机,采用Bosch第二代高压共轨喷射系统。高压共轨喷射系统有两大方面的优点:一是实现了高压喷射,使喷入缸内的燃油与空气能更好的混合,从而改善了燃烧过程,喷油压力的产生过程与喷油过程相互独立,在一定范围内喷油压力的选择不受柴油机转速、负荷和燃油喷射量的影响。二是加强了对燃油喷射控制参数调控的灵活性,特别是喷油量控制、喷油正时、喷油率形成及喷油压力调节等方面,使喷油规律越来越趋向理想化。柴油机起动工况是柴油机的常见工况。特别的,在起动过程中,由于发动机机体温度偏低,冷却液和润滑油温度较低,润滑油粘度也较大,起不到充分润滑,致使活塞与气缸壁摩擦阻力增大,以上因素使气缸内压缩温度、压力较低,导致喷入气缸内的燃油不能很好挥发,从而燃油汽化不好,混合气形成不均匀,容易引起起动时缸内混合气燃烧恶化,进而造成废气排放量增多。高压共轨柴油机在起动阶段也有以上问题,国内外对此进行了大量的研究,以求改善柴油机起动性能。通过之前对发动机进行的起动试验,发现其起动时发动机运转不稳定,并且排放恶劣。针对这一现象,通过分析试验硬件及外界条件的情况下,认为对发动机起动燃油喷射控制参数进行优化,可改善发动机的起动性能。在其他参数不变的情况下,对起动油量、主喷提前角、共轨压力、预喷油量和预喷射时刻在起动工况进行相应调整。为了减少试验周期和工作量,在FIRE中建立发动机起动模型,并对模拟计算中涉及的排放模型做了详细的介绍。根据正交试验设计,将喷射参数作为因素,其选取的不同值为水平,制定5因素4水平正交试验表,利用16次试验代替1024次试验,分析模拟计算排放结果,以HC、PM以及NOx排放最低为标准,分析出三种燃油喷射控制参数组合。对这三种方案再进行仿真计算,提取数据,分析放热规律、温度及气缸压力,最终认为,起动油量10mg/cyc、主喷提前角6°CA、喷油压力40 Mpa、预喷油量2 mg/cyc、预喷射时刻13°CA这一方案使起动过程排放较低,并且改善了发动机的动力性及经济性。在控制软件HT-LINK中,对燃油喷射控制参数MAP以及冷却液温度修订和电源电压影响MAP进行了优化。在试验台架上进行起动试验,试验结果表明,经控制策略优化后,发动机起动时间缩短,起动过渡到怠速转速平稳,HC、PM以及NOx排放均有所降低,起动性能得到了改善。