FCRS共轨喷油器喷油性能一致性的试验研究

本文通过试验分析试图找到影响喷油器喷油特性一致性的因素,从试验结果的分析可知,影响喷油特性一致性的因素主要包括运动件运动特性的一致性、节流元件流动特性的一致性以及流道流动损失的一致性,其中喷油嘴的特性和节流孔板的影响尤其重大,是提高喷油特性一致性的关键所在。     

缸内直喷汽油机两阶段喷射喷油规律研究

基于定容积法搭建了均质混合气压燃（HCCI）燃烧模式下的缸内直喷汽油机（GDI）喷油器喷油规律测试台,在保证其测试精度的基础上,研究了GDI喷油器两阶段喷油的喷射压力、喷射背压、两次喷油间隔和体积分数对其喷油规律的影响．结果表明,喷油率随喷射压力增大呈增大趋势;喷射背压只对喷油中期的喷油率有影响且随着喷射背压的增大喷油率有所下降,但喷射背压对喷油总量影响不大．试验测得的喷射间隔小于设定值．另外,两次喷射间隔较小时出现两次喷油过程重叠,使其第2次喷油率高于喷射间隔较大时的第2次喷油率．单次喷油率和喷油持续时间随着喷射体积分数增大而增大．     

平面阀流动特性分析

控制阀是高压共轨系统中最重要的执行零件,其流动特性对喷油器性能影响很大,以某平面型控制阀为研究对象,使用计算流体力学(CFD)方法研究了平面阀的流动特性,并分析了喷油器回油背压对喷油稳定性的影响规律,计算结果表明:在衔铁小升程时,平面阀底面及阀座顶部平面更容易受到高速燃油的冲刷,随着衔铁升程的增加,平面阀处空穴强度及范围逐渐增加,衔铁升程小于最大升程0.72倍时,进油量孔和平面阀处起主要的节流作用,衔铁升程大于最大升程0.72倍后,进油量孔和出油量孔将起主要的节流作用,空穴导致的平面阀发生随机性的旋转,是导致喷油稳定性变差的原因,增加回油背压可使空穴减小,从而使喷油稳定性提高。     

节流孔板对电控喷油器性能影响的试验研究

使用EFS喷射试验台,测量电控喷油器在匹配不同参数的节流孔板后所表现小的喷油特性,并加以分析.结果表明:节流孔板是电控共轨喷油器的重要构成部分,既控制着喷油嘴针阀的开启速度,又控制着喷油率的形状.因此,合理优化节流孔板参数,对改进喷油器的喷射性能、改善发动机燃烧状况、降低排放等具有重大意义.     

基于Hydsim的高压共轨电控喷油系统喷油特性仿真分析

为了深入研究柴油机喷油系统关键结构对喷油特性的影响,运用Hydsim软件建立系统仿真模型,通过改变进出油节流孔和控制活塞的结构参数,分析其对喷油特性的影响。仿真结果表明:随着进油节流孔面积增大,针阀开启速度变慢,落座速度加快;随着出油节流孔面积增大,针阀开启速度加快,落座速度影响不大,在满足喷油要求的前提下出油节流孔面积应取较小值;随着控制活塞直径增大,针阀开启速度变慢,落座速度变快。可以依据针阀升程和喷油率的仿真曲线,选择适当范围的结构参数。     

高环境压力下燃油连续多段喷射喷雾特性研究

在定容弹中,基于相同的喷油压力、喷油量和环境温度,利用纹影法研究了不同的环境背压和喷油规律下的汽油直喷多孔喷油器的喷雾特性。试验结果表明:边界条件相同时,改变环境背压会影响喷油贯穿距,随环境背压上升,喷油贯穿距先减小后趋于平缓,环境背压由1MPa上升至2MPa时喷油贯穿距减小约12mm,而由2MPa上升至3MPa时基本无变化;喷油规律对喷油贯穿距和雾滴群形态均会产生影响,且在环境背压的影响协同作用下,喷油贯穿距最多可以减小约22mm;多段喷射对雾滴群燃油浓度分布调节作用显著,单段喷射的雾滴群前端密度较高,两段喷射较为均匀,三段喷射后端密度较高,连续多段喷射技术有利于形成高质量的混合气。     

超高压共轨喷油系统压力振荡的消除

为消除超高压共轨喷油系统电控增压器增压室内压力振荡现象又不削弱增压能力,在阐明系统工作原理的基础上,通过在增压活塞上开设平衡油压节流孔的方式,设计了滑阀式增压活塞偶件结构,建立了改进后超高压共轨喷油系统的仿真模型,并通过超高压共轨喷油系统性能试验验证了模型的准确性,进而利用模型研究了平衡油压节流孔面积、形状和位置对消振效果的影响.仿真结果表明:平衡油压节流孔面积和位置对消振效果的影响大于平衡油压节流孔形状对消振效果的影响.最后,基于仿真结果试制了新型电控增压器,并利用超高压共轨喷油系统试验装置,开展了新型电控增压器和原电控增压器性能对比试验.结果表明:新型电控增压器能使其增压压力峰值比原电控增压器提高10MPa,同时在增压脉冲结束后,增压室内压力能够提前25ms左右回到基压(100MPa)并保持稳定,压力振荡现象得到了明显消除.     

慢开快关电控喷油器仿真研究

介绍一种新型电控喷油器结构,在不采用多次喷射条件下,可以实现先缓后急的喷油规律,以改善NOx排放和燃烧噪声,采用Amesim软件对这种电控喷油器建立模型并进行标定,运用经过标定的模型进行多方案计算,分析进出油量孔直径、量孔板斜侧孔直径、中间阀块节流孔直径、控制柱塞直径及针阀直径等关键结构参数对喷油规律的影响,研究结论可用于指导电控喷油器的结构设计及参数优化。     

新型乳化柴油喷雾特性的试验研究

通过定容弹模拟乳化柴油喷雾形成的全过程,采用高速摄影记录了不同喷油压力、喷油背压以及喷油脉宽下乳化柴油喷雾的形成过程,从喷雾锥角、贯穿距以及锋面速度3个方面对乳化柴油的喷雾特性进行了试验研究,结果表明:乳化柴油的喷雾特性与柴油基本一致,喷油压力对乳化柴油喷雾锥角和贯穿距的影响较大,喷雾背压和喷油脉宽对乳化柴油喷雾贯穿距...     

增压直喷汽油机燃油喷射特性对排放影响的试验研究

基于某1.5L涡轮增压直喷汽油机,搭建试验测试系统,采用试验匹配测试方法研究了喷油模式、喷油时刻、喷油比例、喷油压力等决定燃油喷射特性的关键参数对碳烟排放的影响。试验结果表明:单次喷油模式下在部分负荷时,喷油越提前,碳烟排放越多;在全负荷时,喷油越推迟,碳烟排放越多。在多次喷油模式下,随第一次喷油的推迟碳烟排放降低,随第二、三次喷油的推迟碳烟排放增加。提高喷油压力对部分负荷工况燃烧及排放改善不明显,但外特性工况碳烟排放显著下降,碳氢化合物排放总量也大幅度降低,缸内燃烧速度加快,燃烧稳定性提高,有效燃油消耗率降低约2%。     

高压共轨柴油机喷雾特性仿真与试验研究

建立喷雾闪光测试台架,利用此台架研究高压共轨喷油器在不同喷射压力和背压下的喷雾宏观特性,并对喷油规律进行测试.利用CFD软件Fire对燃油喷雾过程进行了仿真计算,分析了轨压、喷孔直径,以及背压对喷雾贯穿距、索特平均直径及喷雾直径的影响,并对喷雾贯穿距进行了仿真和试验结果的对比分析,从而验证了模拟计算结果的准确性.     

一种新颖的柴油机喷射系统测试设备——压磁法喷油规律测量装置

用压磁法测量柴油机的喷油规律是国外七十年代发展起来的一种新颖的测试方法,国内也刚刚起步摸索。本文介绍了压磁法喷油规律测试装置的结构和工作原理,首台装置试运转中发生过的问题和解决途径,对压磁法喷油规律测量方法的精度作了初步探讨,文章最后列举了所研制的测量方法的特点,它们是区别于国外报道的独到之处。     

节流孔对柴油机共轨系统供油特性的影响

设计了一种带节流孔结构的高压油轨,与无节流孔的高压油轨在轨压变化,实际燃油喷射量和电控喷油器燃油主喷射量变化等方面进行了试验对比,并分析了其对共轨系统供油特性的影响,结果表明:在不影响共轨系统工作范围内的燃油供应下,高压油轨增加节流孔更有利于对轨压波动和燃油喷射的控制。     

排气背压对船用高速发动机性能的影响及优化研究

为了改善某型船用高速发动机在高排气背压下的性能,在GT-Power软件中建立了船用高速发动机的一维工作过程仿真模型,并试验验证了模型精度。针对高排气背压下船用高速发动机性能急剧下降的问题,重新匹配了小流通截面积的涡轮增压器,并采用粒子群优化算法对其配气系统和喷油系统的关键参数进行了优化。结果表明：排气背压对船用高速发动机性能影响显著,排气背压的升高导致发动机燃油消耗率上升及功率大幅下降;优化后的配气和喷油系统大幅提升了发动机在高背压下的性能,在170 kPa排气背压下的涡轮前排气温度较优化前降低99.3℃,功率较优化前提升9.9%,残余废气系数较优化前下降5.8%,改善了增加排气背压给发动机带来的动力性下降及热负荷等问题。     

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。     

用节流轴针式喷油器的新型直喷柴油机喷油过程研究

对采用节流轴针式喷油器的482Q新型直喷柴油机进行喷油过程测试，并与传统直喷柴油机的喷油系统进行对比。试验表明：482Q新型直喷柴油机喷油系统有较为合适的喷油持续期，最大喷油压力值比传统直喷燃烧用喷油系统低，喷油压力随转速变化小，且低怠速时循环喷油量分散性小，这些特性都有利于柴油机性能的优化。     

望亭发电厂14号炉下辐射进口节流阀改节流孔板试验研究

本文介绍望亭发电厂14号炉水冷壁下辐射进口节流调节阀改为节流孔板的试验研究情况.阐述节流孔板对水冷壁流量分配和抑制热偏差的作用,介绍节流孔板选型、设计和标定方法,及节流孔板安装后冷态水动力校核和热态水冷壁运行考核试验情况.结果表明:改用节流孔板后水冷壁能安全、可靠、经济运行,可供同类型锅炉应用作参考.     

醇类-汽油混合燃料的喷雾特性

在试验台上,研究了使用汽油醇类混合燃料,其中醇类燃料体积分数分别为10％的乙醇-汽油、30％的乙醇-汽油、10％的正丁醇-汽油和30％的正丁醇-汽油时,直喷汽油机多孔喷油器的喷油率和喷雾特性.结果表明,随着喷油压力的提高,醇类-汽油混合燃料的瞬时喷油率增大,且瞬时喷油率波动性依赖于燃料.同时,喷油压力的提高使得喷雾贯穿距离加大,单次喷油后同一时刻的喷雾差异性变大.在高背压,相同喷油压力下醇类-汽油混合燃料的贯穿距离与汽油接近.背压大小对不同燃料喷油初期的喷雾锥角影响较大.低背压时,汽油的喷雾锥角高于醇类-汽油混合燃料,而高背压时,除了30％乙醇-汽油燃料外,醇类-汽油混合燃料的喷雾锥角更大.     

高压共轨喷油器动态响应特性研究

简述了影响高压共轨喷油器动态响应特性的各种因素,分析论述了节流孔板的进油孔、回油孔流量,电磁铁弹簧预紧力,电磁铁吸力,调压弹簧预紧力,控制阀衔铁升程以及喷油器体偶件间隙对动态响应特性的影响,并得出结论:改善喷油器动态响应特性的主要方式在于优化节流孔板进油孔、回油孔的流量,针对喷油器的不同要求,需要对节流孔板的进回油流量进行优化,来实现动态响应的优化。     

柴油机瞬态喷雾特性及喷油器后滴油现象试验研究及分析

采用高速摄影技术对某型国产喷油器分别在有背压条件和自由喷雾情况下进行了喷雾宏观特性测试,获得了不同喷油压力和背压条件下油束的宏观形态;在高速摄影技术基础上使用长焦显微镜头捕捉到该喷油器喷雾末期的后滴油现象并探究产生此现象的原因。研究结果表明:喷油压力或喷射背压的提高可以显著增加喷雾锥角,增大喷雾场在燃烧室中的分布范围,更有利于油气混合;燃油喷雾过程的喷雾锥角曲线呈明显的双波峰形状;电磁阀阀芯落座的响应时间过长造成喷油器断油不干脆是产生后滴油现象的原因之一。