柴油机喷油器启喷压力无损检测方法研究

柴油机的燃油喷射压力直接影响到柴油机的燃烧性能。但是随着柴油机使用期的增长，启喷压力会逐渐降低，导致燃烧过程恶化，经济性下降。在柴油机喷油泵试验台上进行改变喷油器启喷压力的试验，测取了不同启喷压力下的高压油管振动信号，并利用振动信号对启喷压力的不解体检测方法进行了研究，提出了启喷压力的识别准则。     

缸内直喷汽油机高压旋流喷油器流动特性模拟研究

为了揭示直喷式汽油机高压旋流喷油器内燃油的流动特性及其影响因素,利用STAR-CD软件建立了压力旋流喷油器计算模型,并对喷油器内燃油的速度和压力变化历程以及旋流孔倾角和喷油压力对喷油器内流动特性的影响规律进行了研究.计算结果表明,在旋流喷油器内燃油的轴向速度不断增大,且在喷孔出口处达到最大值;而其切向速度则在喷孔入口处达到最大值,然后在喷孔内逐渐减小.随着旋流孔倾角的增大,燃油的喷射速度和湍动能减小,但初始涡流角增大.随着喷油压力的增大,燃油的喷射速度和湍动能均随之增大,而初始涡流角基本不变.     

小型非道路柴油机低排放燃油喷射系统仿真与优化设计

利用HYDISM模拟软件建立了某小型非道路柴油机燃油系统的仿真计算模型,用实测高压油管压力验证了模型的精度,研究了喷油泵凸轮型线与柱塞直径、高压油管内径及喷油器类型与参数等几个重要因素对燃油系统液力过程性能影响,并确定燃油系统优化匹配改进方案。对比试验证明:优化方案提高了燃油系统燃油喷射压力,高压油管泵端压力增大了10.2MPa,嘴端压力增大了16.8MPa,分别提高了25.4%和33.6%,喷油速率提高了20%,喷油持续期缩短了22%,从而改善了燃油的雾化性能与燃烧过程,装机后排放性能得到了明显改善,排放指标满足非道路柴油机国Ⅱ排放限值要求,且具有较高裕度。     

优化喷油器参数改善CA6113柴油机性能的试验研究

燃油喷射系统是控制发动机燃烧的关键部件,而对柴油机燃烧影响最大的因素是喷油规律。喷油器作为燃油系统的一个末端组件,它结束供油规律的形成过程,直接将燃油喷散雾化,并借助于空气涡流将燃油喷注以与燃烧室最佳配合的方式喷入燃烧室。因而在组织发动机燃油供给过程中,喷油器在一定程度上决定了喷油过程的最终参数,如喷油压力、喷油时刻、喷油持续时间和喷油规律     

基于性能优化的小缸径二冲程低速船用柴油机喷油方式研究

针对小缸径二冲程高压共轨低速船用柴油机,在常用工况75%负荷下,通过台架性能试验和仿真计算研究了燃油标准喷射、预喷射和后喷射等喷射方式对整机燃油消耗和氮氧化物(NO_x)排放的影响。研究结果表明:相对于标准喷油方式,预喷加主喷的燃油喷射方式大幅提高了最高燃烧压力,最高燃烧压力增幅达9.3%,既降低了NO_x排放同时又获得良好的燃油经济性,NO_x排放降低了3.8%,燃油消耗率降低了0.4%。在性能试验的基础上建立仿真计算模型,通过模拟计算研究不同预喷开始角度对整机性能的影响,获得最佳的预喷开始角。     

柴油机双弹簧喷油器喷油系统的模拟计算与分析

双弹簧喷油器由于能实现先缓后急的喷油速率,从而改善了柴油机的低速稳定性并降低了噪声。通过液力计算模型,对带双弹簧喷油器喷油系统的喷射特性进行了模拟计算。探讨了双弹簧喷油器主要结构参数对喷射特性的影响规律。结合HYDSIM液力模拟计算软件,总结介绍了带双弹簧喷油器喷油系统进行仿真计算的基本数学模型、假设扣求解方法。     

可变喷油速率的超高压共轨系统喷射控制研究

通过AMESim软件建立了喷油速率可调的超高压共轨系统仿真模型,分析了相同喷油量条件下喷油率的变化特点。采用GT-Power软件建立单缸柴油机模型,将不同喷油率导入柴油机的燃烧计算模型,研究了不同喷油率对柴油机缸内压力、缸内温度、放热率、NO_x排放、碳烟排放及输出转矩和油耗率的影响。仿真结果表明:靴形喷油速率匹配合适的喷油提前角可优化柴油机的综合性能。搭建了超高压共轨柴油机台架,开展了不同喷油速率的喷射控制试验,结果表明:与相同油量条件下的高压共轨喷射相比,柴油机实施变喷油速率超高压喷射可获得更优异的动力性和燃油经济性,动力输出提高了5%,燃油消耗量下降了6%,碳烟排放降低,但NO_x排放升高。     

燃料物性和喷油策略对船用柴油机性能和排放影响的模拟研究

采用多维数值模拟的方法系统研究了不同燃油性质和喷油策略对船用柴油机性能和排放的影响。研究结果表明:无论使用重油还是轻油,采用顺序喷射、预喷和后喷都能在降低燃油消耗率的同时降低NO_x排放;顺序喷射方案能在两个喷油器的喷射间隔为4°时达到最低的燃油消耗率;大比例预喷匹配合适的主预喷间隔容易获得较低的燃油消耗率,小比例预喷匹配合适的主预喷间隔容易获得较低的NO_x排放;后喷策略对燃油消耗率改善不明显,随着主后喷间隔增大或者后喷油量的增加,燃油消耗率均呈现增加的趋势。     

大功率柴油机双段喷射的仿真研究

以16V280ZJ型柴油机为例,通过建立该柴油机电子喷射系统的整机模型,对直喷柴油机典型的双段喷射方案进行了燃烧过程仿真计算。计算过程参数通过与试验结果的对比进行了修正,计算结果有效地反映了两次脉冲喷射的油量分配比例和喷射脉冲间隔角对排放特性及燃油经济性的影响规律,并以改善柴油机排放和降低压力升高率为目标,找出了双段喷射模式下的喷油规律优化方案。     

启喷压力对直喷式柴油机燃烧的影响

作者介绍了启喷压力对采用低惯量喷油器的直喷式柴油机性能影响的研究结果。通过采用激光全息和高速摄影等技术对燃油喷雾与气缸内燃烧过程的观察与分析，揭示启喷压力与燃油喷雾，混合气形成，扩散燃烧间的重要关系。根据研究结果，提出了直喷式柴油机采用低惯量喷油器启喷压力的一般方法。     

音圈电机喷油器结构参数对喷油性能的影响研究

为了研究音圈电机(voice coil motor,VCM)喷油器特性,利用AMESim软件建立音圈电机喷油系统的一维液力仿真模型,并验证了其准确性。通过对不同喷油器结构参数的仿真研究,分析了喷油器柱塞和针阀的结构参数对喷油压力、动态响应特性及流量特性的影响规律。结果表明喷油器结构参数的变化对针阀动态响应性、喷油压力、循环喷油量等喷油性能参数具有重要影响,柱塞的质量、弹簧刚度过大或者针阀质量过小,都会造成系统的不稳定。     

高压共轨燃油喷嘴空穴流动的非稳态模拟

建立了船用柴油机高压共轨燃油喷嘴空穴流动的非稳态计算模型,采用AMESim模拟计算结合高压共轨燃油系统平台试验的方法对高压共轨燃油喷嘴空穴流动进行研究.研究结果表明:该方法可以较为准确地确定燃油喷射过程中喷嘴内部的压力波动;非稳态模拟可以较好地反映燃油喷射压力的波动对喷嘴内部压力分布和喷孔中燃油喷射速度的影响;在高压喷...     

电控单体泵燃油系统仿真研究

采用Hydsim软件建立电控单体泵系统仿真模型,并通过试验数据进行模型标定。采用该模型仿真分析了电控单体泵系统关键结构参数对其性能的影响。仿真结果表明:喷孔总流通面积与最大喷射压力成反比,与最大喷油速率成正比;高压油管长度对喷射压力和喷油速率影响很小,仅影响喷油提前角;高压油管直径对最大喷油速率影响很小,与最大喷射压力成反比。     

大功率柴油机高压燃油喷射系统仿真计算与平台试验验证

利用HYDSIM软件对某大功率船用高速柴油机高压燃油喷射系统进行建模、计算,分析结构参数对喷射压力的影响和喷嘴参数对喷射特性的影响,并通过大功率燃油喷射系统试验台对该高压燃油喷射系统进行试验测试,试验结果与计算结果对比表明,二者吻合性较好,从而验证了仿真模型和计算方法的正确性。     

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。     

基于泵控制阀的轨压控制仿真研究

为研究柴油机高压共轨燃油喷射系统共轨压力(轨压)波动,在系统的物理和数学模型的基础上,讨论并制定了吸油行程控制方式以及模糊-PID控制策略,设计了适应于吸油行程控制方式的泵控制阀结构;采用面向对象的可视化仿真软件,从物理模型出发建立了高压共轨燃油喷射系统仿真模型;并根据控制方式,用Matlab/Simulink软件建立起相应的模糊-PID控制模块;最后运用燃油系统仿真软件与Matlab/Simulink的接口,建立6缸柴油机轨压实时控制系统.输入仿真参数、运行模型,模拟了共轨管内的燃油压力.结果表明:所制定的吸油行程控制方式以及模糊-PID 控制策略能使轨压在各种转速及设定压力下稳定在设定值3%的范围之内.     

二甲醚发动机燃油喷射过程的数值模拟及其试验研究

针对采用普通油泵—油管—油嘴燃油系统的二甲醚发动机,建立了燃油喷射过程的数学模型,通过对不同工况下燃用DME和柴油的燃油喷射过程的数值模拟与计算结果的试验验证,揭示了二甲醚发动机燃油喷射过程的物理本质及其特性参数的变化规律。研究表明,由于DME具有较高的可压缩性,致使其泵端与嘴端压力上升及下降都较柴油缓慢,压力上升始点延迟,实际喷油始点滞后,嘴端油管压力峰值较低,高压油管中的残余压力较高,较易出现二次喷射现象。     

高压共轨电控柴油机稳态油压模拟计算及分析

为了满足未来排放的要求和改善发动机的性能，高压共轨燃油喷射可望成为发动机电控发展的一个新方向。本文尝试根据共轨燃油喷射系统的结构御，建立了数学模型。利用仿真分析了各参数对共轨管内燃油压力的影响。柴油机试验强架测试结果验证了仿真计算是合理有效的。     

基于BP神经网络的GD-1高压共轨系统的建模研究

基于GD-1高压共轨燃油喷射系统,运用BP神经网络理论对GD-1系统高压油泵及共轨管进行建模,在Matlab平台上利用实际测得的数据对所建的神经模型进行训练,利用Simulink工具将训练好的高压油泵及共轨管模型与GD-1控制策略连接在一起进行闭环仿真,仿真结果表明设计的神经网络能很好地模拟共轨管内实际油压变化.