柴油机高压喷油系统模拟计算技术的发展

目前先进高压喷油系统中的峰值压力已达到约2000bar。为了掌握这种高强化喷油系统,迫使人们除了采用传统的喷油液力学模拟方法外,还利用热力学方法来彻底分析燃油特性和能量总体转换。本文介绍如何利用普遍关系式来描述燃油和试验油的状态特性。从而可以计算燃油压缩时的温升及喷油过程或停止喷油时的节流。利用一种模式来推导液力系统的能量平衡,以此计算喷油系统中燃油温度的分布。文中以VP44型分配式喷油泵为例,说明如何借助于模拟计算方法来分析该喷油泵的热力状况,从而改善其效率。     

不同启喷压力下柴油机喷油特性预测研究

建立了柴油机可控启喷压力喷油器燃油喷射系统液力模型,并进行仿真计算;利用CB-466燃烧分析仪测试该燃油喷射系统的喷油器针阀升程和喷油器端高压油管燃油压力,与仿真计算结果对比,验证了仿真模型和计算方法的可信性;在此基础下就不同启喷压力下柴油机喷油特性进行了预测研究。结果表明:启喷压力增大使得喷油延迟,喷油压力增大,燃油的喷雾质量改善。     

中压共轨式电控柴油喷射系统实现预喷的研究

本文提出了一种在中压共轨式燃油系统上利用柱塞中的泄流通道来实现预喷的方法，介绍了该方法的原理和结构特点，首先对泄流通道的结构尺寸进行预选，并从喷油率曲线中，计算出预喷量与总喷油量的比值；通过试验，得出了共轨压力，负荷，转速等因素对喷油特性的影响，研究表明，该方法在中压共轨式柴油机系统中实现预喷射具有一定的作用。     

电控组合泵燃油温度动态特性研究

采用油泵试验和数值模拟相结合的方法对电控组合泵燃油温度动态特性进行了研究.高压燃油喷射温度动态特性研究结果表明:喷射油温是油箱温度和喷油脉宽共同作用的结果,相同凸轮转速时,随着喷油脉宽增加喷射油温升高,在油箱温度为50℃条件下,最高喷射油温达到118℃;在4～6°CaA喷油脉宽下,增加单位喷油脉宽引起的喷射油温梯度为0～4℃/°CaA;在6～10°CaA下,为4～5℃/°CaA.低压燃油供油温度动态特性研究结果表明:低压系统的燃油温度升高源于高压系统喷油结束后向低压系统泄油的高温燃油热量,随着转速和喷油脉宽的增加,低压燃油温度升高;低压系统出入口燃油温差MAP在-0.7～3.4℃.高低压系统的燃油温度满足时序关系的瞬态耦合过程.     

CA498柴油机燃油系统喷射特性研究与改进(上)

BQ2000型燃油系统与CA498柴油机配套过程中，在高速小负荷工况出现了断续喷射、喷油始点过度迟后等喷射特性异常问题，影响了CA498柴油机的总体性能。针对上述情况，本课题旨在通过对国产BQ2000型燃油系统的喷射特性进行机理分析和试验来揭示产生这种问题的原因，找到解决高速小负荷工况喷射特性异常问题的方法，并进行燃油系统的改进设计，通过燃油系统与CA498柴油机的优化匹配，来进一步提高CA498柴油机性能。     

CA498柴油机燃油系统喷射特性研究与改进(下)

BQ2000型燃油系统与CA498柴油机配套过程中，在高速小负荷工况出现了断续喷射、喷油始点过度迟后等喷射特性异常问题，影响了CA498柴油机的总体性能。针对上述情况，本课题旨在通过对国产BQ2000型燃油系统的喷射特性进行机理分析和试验来揭示产生这种问题的原因，找到解决高速小负荷工况喷射特性异常问题的方法，并进行燃油系统的改进设计，通过燃油系统与CA498柴油机的优化匹配，来进一步提高CA498柴油机性能。     

轨压突变时共轨燃油喷射系统的测量分析研究

通过建立柴油机燃油喷射系统瞬态工况测试平台,对轨压发生突变时燃油喷射系统主要性能参数的变化进行了测量分析研究,并与相应的稳态性能参数进行了对比分析,试验数据表明,轨压突变时的喷油量、喷油持续期和延时特性参数均小于与之对应的稳态下的性能参数,为燃油喷射系统喷油特性研究和控制策略优化提供了测试手段。     

柴油机电控燃油喷射系统喷油特性韵方差分析

共轨压力和喷油脉宽是高压共轨柴油机燃油喷射系统两个最重要的参数，也是电控柴油机运行性能的两个决定性因素。在自行研制的高压共轨喷油系统上进行了喷油特性试验，并利用双因素方差分析法对不同共轨压力和喷油脉宽下的喷油特性样本值进行了显著性捡验。分别捡验了共轨压力和喷油脉宽对喷油量以及喷油一致性的影响程度，提出了基于F值的共轨系统工作分析。检验结果表明：喷油量对喷油脉宽的敏感性比共轨压力强，共轨压力和喷油脉宽及其交互效应对喷油一致性没有显著影响。     

双层分流燃烧室内空间利用和喷雾分布的研究

应用可视化方法测试了不同喷油参数条件下3种双层分流燃烧室内的燃油喷雾扩散过程,探讨燃烧室的碰撞台、燃烧空间容积比例、燃烧空间形状等结构特征以及喷油压力和喷油正时等喷油参数对燃烧室内空间利用和燃油喷雾分布的影响.结果表明:提高喷油压力和提前喷油正时均增大了燃油喷雾的分布范围,提前喷油正时使燃油喷雾更早地进入了顶隙空间,降低了燃烧室结构对燃油喷雾分布的影响,但燃烧室的空间利用率下降;降低碰撞台位置和增大上层燃烧空间容积有利于燃烧室顶层空间的利用;剥离面可以促进下层燃烧空间内燃油喷雾的扩散;上层燃烧空间采用凸圆弧底面使燃烧室顶层区域在较早喷油正时时获得了较好的利用.     

电控单体泵式(EUP)柴油机喷油系统的研究

电控单体泵喷油系统是一种能够自由灵活调整喷油量和喷油正时、具有高喷射压力的新型燃油喷射系统。本文系统地分析了电控单体泵柴油喷射系统的结构和原理，研究了电磁阀以及电控单元的设计，试验结果提供了电控单体泵的供油特性及控制特点。     

燃气轮机离心式喷油咀设计

引言燃气轮机燃烧室经常采用离心式喷油咀。长期以来,这种型式的喷油咀是根据理想流体的“离心式喷咀理论”进行设计的。由于理想流体的理论忽视了燃油实际具有的粘性,又不考虑燃油流经喷咀时发生的能量损失即油压损失,因而流量系数和喷雾锥角的设计值和实测值之间出现很大的偏差。范作民和张洪才在“离心式喷咀的理论与计算”一文中,提出了实际流体的理论,即考虑了燃油的粘性,又计入了能量损失,从     

二次喷油对点燃式可变滚流进气发动机稀燃影响的研究

利用二次喷油稀燃实验系统研究了二次喷油对可变滚流进气发动机稀燃特性的影响情况。首先，采用纯滚流可变滚流进气系统时，采用较大比例的二次喷油量可以获得更好的稀燃经济性。第二，最低油耗点所对应的喷油正时按照T1、T2和T3顺序依次提前；负荷较大时，对应的最低油耗点喷油正时也相应提前。第三，在可变滚流结构中，二次喷油可能造成局部混合气过浓．导致CO排放增加：同时．在稀燃情况下．增大滚流比可以降低发动机HC和NOχ排放。第四，增大滚流比可以改善发动机低速工况条件下的性能，但应避免机构对燃油喷注的阻隔作用。     

采用共轨式喷油系统时对发动机燃烧过程的设计

对德国发动机和涡轮机联合股份公司(MTU)的4000系列新型柴油机采用了一种新型共轨式喷油系统,该喷油系统克服了常规喷油系统的典型局限性,即喷油压力决定于转速。本文介绍充分利用共轨式喷油系统的优点对发动机燃烧过程的一种新设计方法。通过整个万有特性曲线中可调整的高喷油压力,混合气形成能量可从空气方面转移到喷油方面。这就降低了对涡流的需要程度,可增加喷油嘴的喷孔数,并可采用一种宽而扁平的燃烧室盆腔。因此,空气在燃烧室中可得到充分利用,最终降低有害物质排放量和燃油比油耗。     

发动机燃油稀释机油的在线评估方法及应用

根据对燃油稀释的形成机理分析,提出了一种基于排气流量的燃油损失率计算方法,实现燃油稀释的在线评估.通过一款增压直喷汽油机进行台架试验,研究不同喷油策略及喷油参数对燃油损失率、颗粒数量(PN)排放及燃油消耗率的影响,并基于不同喷射策略进行了燃油稀释在线评估方法和传统检测方法的对比验证.结果表明:随着不同喷油参数的变化,在线评估方法计算的燃油损失率可有效评估燃油稀释水平,结合喷油参数对颗粒物数量排放和燃油消耗率的影响,可有效确定最优的喷油策略.基于不同的喷油策略验证了基于排气流量在线计算的燃油稀释相对于传统的气相色谱检测法一致性较好,燃油稀释率偏差均在1%以内.     

16V280ZJ型柴油机电子喷射系统的仿真研究

应用软件CT-FUEL建立了16V280ZJ型柴油机电子喷射系统的物理和数学模型。借助电磁阀控制供油正时和供油量进而优化喷油压力和喷油规律曲线。并通过与机械喷射系统的实验相对比较来阐述电子控制燃油喷射系统的优越性。利用GT-FUEL揭示了一些燃油喷射系统中无法用实验观察到的物理现象,为燃油喷射系统的优化设计提供了理论依据和技术措施。     

电控单体泵柴油机喷油正时控制策略的研究

基于电控单体泵的燃油喷射系统,提出了一种喷油正时的计算方法,设计了喷油正时的控制策略,可根据柴油机的运行参数选择相应的控制模式。实机试验表明,应用此控制策略能有效保证柴油机的排放性能。     

共轨液压式电控喷油系统的仿真和实验研究

本文介绍了共轨液压式电控喷油系统的工作原理及实验装置,并对该系统的燃油喷射特性进行了仿真和实验研究。实验验证了该系统的喷油喷射特性和工作可靠性。仿真和实验结果表明,共轨液压式电控喷油系统能对循环喷油量、喷射压力、喷油定时以及喷油速率实现柔性控制。     

喷射背压对喷油特性影响的仿真及试验研究

以某型大功率船用柴油机机械式燃油系统为研究对象,基于AMESim软件建立系统一维计算模型,研究恒定及动态背压对喷油特性的影响。仿真结果表明:随喷射背压升高,循环油量呈线性趋势下降;喷油持续期呈抛物线趋势上升。将柴油机台架试验测得的燃油喷射段缸压曲线作为计算边界输入,得到计算循环油量。相比3.0 MPa恒定背压时,循环油量下降了4.9%;喷油持续期延长3.1 °CA。针对该套燃油喷射系统的试验表明:恒定背压设定值由从6.0 MPa升高至10.0 MPa时, 推进25%负荷时主要喷射性能参数对喷射背压变化的敏感性要比推进100%负荷更强。100%负荷,背压为6.0~9.0 MPa时,循环油量变化不大;背压为10.0 MPa时,循环油量下降7.0 mg。而25%负荷时,背压为7.0~10.0 MPa时,背压每上升1.0 MPa,循环油量约下降6.0~8.0 mg。     

高压共轨喷油器磨损试验研究

喷油器是内燃机燃油系统的重要组成部分,喷油器的磨损直接影响发动机的性能。本文对磨损喷油器的喷油量、喷油一致性、喷油持续时间及延迟等性能在EFS试验台检测,通过与新喷油器相应特性的对比分析,得出磨损喷油器的喷油性能变化规律,提出可通过油量修正来延长喷油器使用寿命的方法。     

高压共轨燃油喷射系统喷油特性实验研究

针对高压共轨燃油喷射系统已广泛应用于柴油发动机而又被国外垄断的现状,在自主研发了高压共轨燃油喷射试验台的基础上开展了喷油特性实验,获取了共轨系统的基本喷油特性和共轨压力传感器的特性实验,分析得到了共轨压力、喷油脉宽与喷油量、回油量间的关系和共轨压力传感器输出特性,为自主开发高压共轨系统及其控制单元奠定了基础。