压电喷射系统执行器驱动仿真及试验研究

在压电共轨喷射系统研究的基础上,对压电执行器不同驱动方式进行分析,并利用PSPICE软件进行电路仿真分析,最后进行了系统油泵台架试验。结果表明,设计的驱动电路具有良好适应性,能灵活调整压电执行器驱动特性,为下一步压电式共轨系统应用奠定了基础。     

高速电磁阀对电子控制燃油喷射过程的影响

详细分析了高速电磁阀在电子控制燃油喷射系统中的作用，明确了它对喷射过程和喷射特性的影响。     

压电陶瓷阀特性的研究

设计出以压电陶瓷作为驱动元件的开关阀,并对其响应特性进行了分析,实验证明了理论分析的正确性。该开关阀可替代电磁阀应用于电控燃油喷射系统,以实现定时、精确喷射燃油。     

基于CFD的耦合喷嘴内部流动燃油喷射过程仿真研究

利用CFD软件对TBD234共轨柴油机的喷油器内流场进行流体动力学仿真;对燃烧室进行实体建模,建立喷雾燃烧模型;将内流场的计算结果作为喷雾模型的边界条件,完善喷雾燃烧模型,使模型考虑喷嘴的结构及喷孔内部的燃油流动特性对雾化的影响.对喷雾过程进行拍照试验,将各个时刻的FIRE仿真喷雾图像和试验得到的喷雾图像进行比较,验证...     

压电喷油器喷油规律影响因素的研究

基于压电陶瓷的逆压电效应,设计了一种直接作用常闭式压电喷油器结构,并建立了压电喷油器的数学模型,验证了模型的准确性.利用仿真模型分析了喷油器关键结构参数对针阀升程、喷油率等特性的影响.研究结果表明：进、出油孔孔径选择应合适,以便产生理想的先缓后急的喷油规律;控制腔容积应取较小值,以提高喷油器的响应速度;针阀弹簧预紧力的大小应和喷油器的响应时间相匹配.     

船用低速机燃油喷射电液控制压电阀的驱动电路设计

针对自主研制的船用低速机燃油喷射电液控制压电阀,利用MATLAB/Simulink软件对其驱动电路的限流电感进行仿真与优化,研制基于电流控制的开关式驱动控制电路,并进行压电执行器和压电阀驱动试验。试验结果表明：当驱动电压为160 Ｖ、控制电流为5.2 Ａ时,压电执行器和压电阀的响应时间分别为210 μs和800 μs,满足柴油机燃油喷射电液控制阀的快速响应要求。     

柴油机单弹簧和双弹簧喷油器燃油系统喷射特性的仿真研究

探讨了带双弹簧喷油器燃油系统的喷射特性.通过HYDSIM液力模拟计算,对带单弹簧和双弹簧两种喷油系统的喷油提前角、喷油持续时间、平均喷射压力和喷油速率等进行了对比分析.双弹簧喷油器能实现先缓后急的燃油喷射,获得⊿型的理想喷油规律.针对两个实际喷油系统中出现二次喷射,提出了消除二次喷射的改进方案.     

基于MOSA算法的压电堆执行器多目标优化仿真研究

建立了高压共轨压电堆执行器有限元模型,并通过Matlab与Python语言的混合编程实现压电堆执行器多目标优化仿真,采用多目标模拟退火算法MOSA（Multi Objective Simulated Annealing）,以压电堆执行器内部拉应力和延迟时间为目标函数建立多目标优化模型,进行多目标优化设计。结果表明：压电堆执行器内部拉应力降低20.1%,达到10.7MPa;延迟时间降低20.4%,达到39.4μs。     

燃油性质与喷油参数对陶瓷隔热复合机燃烧过程的影响

摘要在定容燃烧装置与B1135型单缸机上,对陶瓷隔热复合机的燃烧过程进行了试验研究.结果表明,由于陶瓷隅热复合机的压缩终点温度和压力很高,使滞燃期过短,空气粘度高,着火点在喷油嘴孔口附近,初期火焰横贯喷注,使空气与燃油混合条件差,因而仍沿用常规发动机燃烧系统参数时,燃烧过程恶化、燃油消耗率上升.采用减小喷油嘴孔径、增多喷孔数以改善空气与燃油的混合条件,以及采用低16烷值、低粘度燃油以获得滞燃期加长、着火点远离孔端等措施.对改善陶瓷隔热复合机燃烧过程具有良好的效果.     

温度对高压共轨喷油器喷射性能的影响

温度对柴油的物性参数影响很大,为了研究温度对高压共轨喷油器喷射性能的影响,建立了柴油物性参数随温度和压力的变化公式,并构建和简化了喷油器的数学模型。利用软件AMESim建立了喷油器模型,根据试验数据验证了模型的正确性。在不同温度下仿真计算了喷油特性,得到了不同温度下喷油器的喷油速率曲线和一次喷油量曲线。结果表明,温度对喷油器的喷油速率有一定的影响。对喷油器的设计改进提供了理论指导。     

偶件间隙对机械式燃油喷射系统喷射特性影响的仿真及试验研究

以某型船用柴油机机械式燃油喷射系统为研究对象,基于单套泵管嘴系统的两对偶件泄漏量占循环油量比值这一评价参数,分析偶件间隙对喷射油量、持续期、喷射压力等喷油特性的影响。采用一维冷热态仿真计算、三维流固耦合计算和平台测试方法得到偶件泄漏量占循环油量的比值并做对比分析。结果表明:仿真计算及平台实测的泄漏量占循环油量比值均小于等于0.22%;考虑偶件最大变形量时,泄漏量占循环油量的比值也不超过5%,基本可以忽略不计。从而证明:偶件间隙并不是影响机械式燃油喷射系统喷射特性的主要因素。     

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%。     

燃油温度对柴油喷射过程影响的试验

柴油机喷嘴内部流动对喷雾有重要影响,然而燃油温度又影响着燃油的物性,进而影响喷嘴内部流动,因而研究燃油温度对柴油机喷嘴内部流动及其喷雾的影响有重要意义.在自行搭建的比例放大喷嘴可视化试验台架上,基于高速数码和长工作距离显微成像技术,获得了单孔和双孔喷嘴的内流和喷雾可视化图像,研究了流量系数、空化长度随燃油温度的变化情况以及对空化和喷雾的影响,通过对比发现,燃油温度越高,空化初生对应的喷射压力越小,空化流动阶段,同样的喷射压力下,燃油温度越高,孔内的空化分布区域越大.同时燃油温度增加,其喷雾锥角也相应变大,并观察到了"线空化"和几何诱导空化同时存在的现象.     

滑阀参数对蓄压式电控喷油器喷射过程影响的计算分析

本文利用建立的蓄压式电控喷油器的计算模型，通过对喷射过程的模拟计算，分析了滑阀高压通道截面积、节流孔和滑阀弹簧预紧力对喷射过程的影响。计算结果对滑阀参数的确定和优化具有一定的参考价值。     

带不同出油阀结构的双弹簧喷油器燃油系统喷射特性研究

对配有常规等容阀、带削扁的等容阀、阻尼阀、等压出油阀的双弹簧喷油器燃油系统高压喷射特性进行了分析研究。为消除本研究系统中出现的二次喷射,对这四种不同出油阀选择方案进行了比较。同时还分析了出油阀的主要结构参数对喷射特性的影响。     

燃油温度对喷雾特性的影响研究

以KIVA-3V为基础,研究了在定容室喷雾条件下,燃油温度对喷雾气液相贯穿距、气相总体积及气相混合气燃空当量比分布的影响。研究结果表明:随着燃油温度的升高,喷雾的液相及气相贯穿距缩短,蒸发喷雾在径向上的扩展明显增强,喷雾蒸发的气相体积几乎呈线性增加;在燃油温度为293K时,喷雾中气相混合气燃空当量比小于1的油气质量占所蒸发总油气质量的90%以上,而燃空当量比大于2的油气质量近乎为零;但当燃油温度达530K时,喷雾中气相混合气燃空当量比大于2的油气质量约占所蒸发油气总质量的70%。     

燃油温度对船用柴油机喷雾及燃烧特性影响的仿真研究

以某型船用柴油机为研究对象,通过对不同燃油温度下喷油嘴内部的流动仿真分析,对喷嘴内部的流动和空穴现象进行了研究,得到合理的喷孔出口处油滴的初始状态;通过喷雾和缸内燃烧的耦合计算,分析不同的燃油温度对柴油机燃烧及排放特性的影响规律。研究结果表明:燃油进机温度直接影响燃油喷雾、破碎、蒸发及燃烧过程,对NOx排放影响更为明显;燃油进机温度须作为柴油机燃烧系统开发试验时的试验基准之一。     

燃油喷射对柴油机低负荷点排气温度的影响

为有效提升柴油机排气温度满足后处理装置的要求,试验研究燃油喷射对排气温度、燃油消耗率、NO_x和HC排放的影响,提出折算油耗率的概念。结果表明:多次燃油喷射可以使排气温度大幅提升,同时降低NO_x和HC排放;折算油耗率结果显示,多次喷射可使更多的燃油能量进入到排气中,有利于提升排气温度。     

高压燃油喷射诱导激波对喷雾特性的影响

为了研究诱导激波对喷雾特性的影响,采用纹影法和仿真模拟的方法对不同喷射压力、不同环境介质条件下的喷雾和激波特性进行研究.结果表明:在相同喷射压力和环境密度下,在燃油喷射初期,存在激波条件下的喷雾贯穿距小于无激波条件下喷雾贯穿距,从仿真结果来看,在燃油喷射初期激波为附体激波,激波后环境气体密度和压力均大于激波前,激波后具有更大密度和压力的环境气体会阻碍喷雾的发展,从而导致贯穿距变小.在燃油喷射中后期激波与喷雾分离之后,存在激波条件的喷雾贯穿距则要高于无激波条件下的喷雾贯穿距.激波还可以增强燃油与空气混合程度,对增大喷雾体积有一定的促进作用,且促进效果会随着激波强度的增大而更加明显,有利于油、气混合气的形成.超高压喷射仿真结果表明,当喷射压力达到240 MPa和320 MPa时,喷射初期斜激波的末端会产生弓形激波,可以加剧湍流运动促进油、气混合,此外激波的产生使激波处环境气体温度升高,当喷射压力达到320 MPa时,激波处温度最多可升高16%,这有利于燃油的雾化蒸发.     

GD-1燃油喷射系统喷油参数对发动机性能的影响

摘将GD-1高压共轨电控燃油喷射系统用于常规直喷式柴油机，采用不同喷油参数(喷油规律、喷油压力和喷油定时)对发动机的性能进行研究。试验结果表明，预喷射不仅可以改善冷起动性能和降低冷起动时白烟的排放，在高负荷时也可以降低烟度的排放；喷油压力的提高和喷油定时的提前改善了发动机的性能和排放。