发动机台架实验中喷油器针阀升程的调节方法及应用

针阀升程是柴油机燃油系统的重要参数。通常，针阀升程是用位移传感器和显示器进行测量和显示，并同时测定泵端和嘴端压力等参数，计算其喷油规律，从而综合分析针阀升程对柴油机性能的影响。由于上述测试一般不在台架试验中进行，因而测试结果是间接的。本文提出一种在柴油机台架试验中直接调节针阀升程的方法，从而确定某种机型合适的针阀升程参数。此方法在某厂175型单缸柴油机与喷油器匹配的实验中得以应用，在用台架试验确定喷油器设计参数方面进行了探索。     

机械喷油器压力曲线特征分析

柴油机机械喷油器盛油槽压力曲线的特征明显,具有常规嘴端压力测试观测不到的针阀关闭时刻特征,可以判断出喷油器的启闭时刻、启闭压力以及喷油持续期。针阀开启压力和关闭压力基本不随转速的变化而变化,压力突降对应的压力接近喷油器的静态开启压力。由于节流作用,盛油槽的峰值压力要高于常规嘴端峰值压力,在高转速下,压差约为10%。与嘴端压力和针阀升程联合测量的结果表明,盛油槽压力曲线与喷油器工作特征吻合,在没有针阀升程传感器的情况下,可以用盛油槽压力曲线判断针阀启闭过程和喷油的持续期。     

柴油机加速工况喷油过程的测量分析及模拟计算

测量分析柴油机加速工况瞬时转速，油管嘴端压力，针阀升程等参数每循环变化，根据实测油管和及瞬时转速，进行喷油过程的模拟计算，分析了供油提前角、喷油提前角、喷油持续角、喷油规律、循环喷油量等参数在加速工况每循环的变化，并与试验结果对比表明有较好的吻合性。     

喷油泵性能多参数的测量及数据处理

柴油机喷油泵的性能试验，除一般的常规试验外，还包括泵端和嘴端燃油压力波，针阀升程，以及喷油规律等的测量。高精度地测量这些参数，对分析和改进紫油机及其喷油系统的性能有着重要的意义。近年年，由于微电子技术的迅速发展，微型计算机尤其是单片机广泛应用于测试及控制领域。本文介绍了单片机有柴油机喷油泵性能测试领域中的应用。     

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。     

直喷式柴油机喷油系统低速性能的研究——针阀波形区划的机理

本文指出,直喷式柴油机喷油系统低速性能同其针阀升程不同波形的区划有密切的关系。文中利用有限供油压力波的特性分析了该喷油系统低速针阀升程波动的机理,并按理论分析得出的两种波形分界线对I号喷油泵系统的波形进行了区划。结果表明,计算与实测的分界线基本相符。本文还着重讨论了油管剩余压力对波形分界线的影响。     

喷油泵性能多参数的测量及数据处理

柴油机喷油泵的性能试验,除一般的常规试验外,还包括泵端和嘴端燃油压力波,针阀升程,以及喷油规律等的测量。高精度地测量这些参数,对分析和改进柴油机及其喷油系统的性能有着重要的意义。近年来,由于微电子技术的迅速发展,微型计算机尤其是单片机已广泛应用于测试及控制领域。本文介绍了单片机在柴油机喷油泵性能测试领域中的应用。     

电控高压共轨燃油系统循环喷油量影响因素研究

高压共轨燃油系统不但能够使柴油机满足日益严格的排放法规,还能提高柴油机的动力性和经济性.但由于其是一个多物理场相互耦合的复杂系统,特性参数的变化会影响系统的工作性能.建立了高压共轨的AMESim模型,在不同工况下分析研究了电磁阀最大升程、控制活塞间隙、针阀最大升程、喷油开启压力和喷孔流量系数等关键参数对系统循环喷油量的影响,并得出电磁阀最大升程、针阀最大升程、喷油开启压力和喷孔流量系数是引起循环喷油量波动的关键参数.     

闭环控制喷油定时实现柴油机排放性能优化的试验研究

本文阐述了闭环控制喷油定时的实际意义,并利用针阀升程传感器信号作为反馈,说明了闭环控制喷油定时的实现及计算方法。利用针阀升程传感器来闭环控制喷油定时具有较高的工作稳定性和可靠性,在试验中验证了其精度范围,并结合欧-Ⅲ排放达标项目的试验,利用闭环控制喷油定时进行了电控柴油机的标定匹配,较好的实现了柴油机排放性能的优化。     

小型柴油机用喷油嘴结构的优化设计研究

对缸径为60～75mm涡流室柴油机喷油嘴结构和喷油过程进行了深入研究。分析造成匹配不合理的主要原因,从喷油嘴着手进行改进。通过减小针阀升程来相应的得到合理的喷油嘴流通面积,采用双锥面的针阀头部形状来减小压力室容积,减小针阀直径和升程来减小泵吸容积,得出喷油嘴结构参数的优化设计方案,并以165型柴油机为样机试验验证。结果表明：喷油压力提高,喷油持续期合理,整机经济性得到改善,排烟降低。     

柴油机喷嘴结构优化的数值模拟分析

柴油机喷嘴头部细微结构的变化对内部流动有显著的影响，进而影响到喷雾油束雾化性能。利用混合多相流空穴模型对STD（Standard）标准型、VCO（Valve Closed Orifice）无压力室型及IMPROVED改进型的垂直多孔喷嘴内部完全发展了的空穴流动进行了不同针阀升程下的三维数值模拟，通过对比分析得出改进型喷嘴能在低喷油速率下获得相对良好的喷雾性能，综合特性优于STD标准型和VCO无压力室型喷嘴。     

柴油机喷油嘴喷射过程空化效应数值分析

以某型机械式喷油器为对象,采用CFD软件STAR-CCM+,基于不可压缩流体体积函数(VOF)多相流模型,研究分析了在怠速、50%负荷、100%负荷工况下,完整喷射期内喷油嘴处的内流场及空化效应。结果表明:喷射过程中针阀升程的变化对于流动和空化特性影响显著,针阀升程较小时,在针阀的拐角处形成局部低压区,空化现象开始发生,形成大量的燃油蒸气,并在囊室内形成显著的二次涡漩流动,在喷孔底部产生二次空化;在相同的针阀升程下,压强越大,空化效应越显著。     

针阀运动对断油阶段空化和倒吸的影响

基于流体体积函数(volume of fluid,VOF)模型和动态重叠网格技术对柴油机喷油嘴断油过程中燃油流动特性进行了三维动态模拟。并通过可视化试验对透明喷嘴断油前后的流动进行了试验研究,着重分析了针阀运动对空化和倒吸的影响,其数值模拟与试验一致。结果表明:在针阀落座过程中,喷孔先于压力室发生空化现象,但二者最大空化量表现为压力室大于喷孔;通过对空化和倒吸进行量化分析证实空化溃灭后导致喷嘴内的压力降低是引起空气倒吸的原因;同时对3种不同针阀落座速度喷嘴内的空化和倒吸展开研究,结果显示3种喷嘴压力室内的空化量随针阀运动速度增大而增大,而喷孔内空化量基本相等;最后,通过理论推导得出了反映断油过程中喷嘴内空化的新空化数,解释了喷嘴内产生空化的机理,及针阀运动对喷嘴内空化和倒吸影响的原因。     

基于FLUENT的柴油机喷油嘴结构改进与数值分析

由于喷油嘴内的流动状态以及燃油喷射情况在很大程度上影响柴油机的排放和经济性能,对喷油嘴进行流场分析就显得越来越重要了。通过Fluent软件利用可压缩流体的三维湍流模型,对改进前后喷油嘴内的流体进行仿真计算,在保证喷油器喷孔出口处的压力一致的情况下,将单锥面针阀改为双锥面针阀,以此来降低针阀的升程和减小压力室的容积,目的是保证喷油器工作的可靠性和降低柴油机的碳烟排放。     

高强化柴油机燃油喷射系统防穴蚀研究

高强化１６Ｖ２４０ＺＢ柴油机的燃油喷射系统曾出现过穴蚀、二次喷射以及喷油器针阀断裂、喷油泵柱塞卡住、供油凸轮剥离等一系列问题。采用改进而成的缓冲型出油阀后,达到了减轻二次喷射的效果,使喷油嘴的穴蚀现象有了一定程度的减轻。通过在结构设计、材料、热处理、制造精度、维护保养等方面采取有效措施,提高了燃油喷射系统的性能和可靠性。     

柴油机燃用二甲醚的燃烧特性

对直喷式柴油机燃用二甲醚的燃烧特性进行了研究,测量了示功图和油器针阀升程,计算了燃烧特性并与燃用柴油进行对比。结果表明,与柴油相比,发动机燃用二甲醚时的喷油延迟期延长,滞燃期缩短,最高爆发压力和最大压力升高率均低于柴油机。研究表明发动机燃用二甲醚具有良好燃烧特性。     

中速柴油机燃用低质混合油的试验研究

在一台中速柴油机上进行了轻柴油和低质混合油的动力性能试验,通过对缸内压力曲线的分析,对比研究了轻柴油和低质混合油的缸内燃烧情况;比较了两种喷油嘴参数对应的柴油机动力性能;研究了燃油温度对低质混合油动力性能的影响。结果表明,采用原机喷油嘴,与燃用轻柴油相比,燃用低质混合油时,在中低负荷条件下,燃烧压升率变大,最高燃烧压力升高;高负荷条件下,缸内最高燃烧压力有所降低;采用喷孔数及喷孔直径均增加的新喷油嘴后,在各个工况下燃用低质混合油时的最高燃烧压力比燃用轻柴油时的高;随燃油温度升高,缸内燃烧压力升高,但燃油温度升高到一定限值后,动力性能下降。     

喷油嘴喷孔夹角的优化设计对柴油机性能的影响

这是为改进喷油嘴喷孔夹角与燃烧室形状间的匹配而提出的一种喷孔夹角设计与计算方法。通过在R100系列柴油机上的试验,证实了采用优化设计的喷油嘴能有效地降低燃油消耗率和排气烟度。为直喷式柴油机燃烧室与喷油嘴的合理匹配提供了一条有效途径,对直喷式柴油机性能改进和提高起到重要作用。