缸内直接喷射LPG发动机混合气形成过程模拟

缸内直接喷射发动机具有良好的工作稳定性和负荷特性,可以在部分负荷下实现分层燃烧,大大提升了燃油经济性。其中,组织形成合适的缸内混合气分布是缸内直接喷射发动机稳定工作的关键。本文使用FIRE软件建立了液化石油气(LPG,Liquefied Petroleum Gas)的缸内直接喷射和混合气形成过程的数值模型,解析了液态LPG喷射以后缸内混合气的浓度场,以及LPG-空气在缸内的速度分布。     

缸内直接喷射LPG发动机混合气形成过程模拟

缸内直接喷射发动机具有良好的工作稳定性和负荷特性,可以在部分负荷下实现分层燃烧,大大提升了燃油经济性。其中,组织形成合适的缸内混合气分布是缸内直接喷射发动机稳定工作的关键。本文使用FIRE软件建立了液化石油气（LPG;Liquefied Petroleum Gas）的缸内直接喷射和混合气形成过程的数值模型,解析了液态IPG喷射以后缸内混合气的浓度场,以及IPG-空气在缸内的速度分布。     

直喷汽油机喷雾粒径特性

利用激光衍射技术研究了直喷汽油机喷油器喷雾粒径在不同喷射压力、不同喷射脉宽和不同空间条件下随时间变化特性。试验结果表明:在喷雾开始和结束时喷孔内外压差不稳定,容易出现大直径液滴;在喷射过程中燃油喷射压力和喷射脉宽对喷雾粒径的影响是一个动态过程,在燃烧系统开发过程中需要优化喷油器参数以获得最优喷雾粒径;燃油喷雾液滴在空间分布并不均匀,油束中心区域液滴直径大于边缘区域液滴直径。     

共轨柴油机电控系统若干关键技术

为了使柴油机排放能够满足国III及以上法规要求,采用电控高压共轨燃油喷射系统来精确控制喷油压力和喷油时刻,实现燃油多次喷射.研究发现,电磁干扰、喷油器老化、喷油器机械加工精度等原因会导致共轨燃油系统喷油误差,尤其是小油量喷射时的误差.通过分析共轨燃油喷射系统控制器的硬件电路和软件算法,分析喷油器的喷油延时特性.提出控制器驱动电路控制逻辑、地线抗电磁干扰方法和小油量喷油一致性自学习算法.结果表明,应用这些方法设计的控制单元能够改善喷油器抗老化性能,弥补机械加工精度对小油量喷射的影响,改善发动机排放性能.     

二冲程直喷汽油机混合气形成的数值解析研究

二冲程汽油机具有升功率高、做功密度大、运转平稳、结构简单等优点。文章依据四冲程缸内直喷汽油机结构特点,提出了区别于传统的曲轴箱扫气形式的、具有弯曲活塞顶的壁面引导式二冲程直喷汽油机的分层稀薄燃烧系统,利用纹影实验验证了数值解析计算方法的可行性,使用AVL Fire软件数值模拟了壁面引导式二冲程直喷汽油机在不同负荷工况(4800 r/min)时缸内混合气形成的过程。结果表明:在部分负荷工况时,燃油在压缩过程中后期喷射,接近点火时刻(25°CA BTDC)火花塞电极附近形成了理想的可燃分层混合气构造,燃烧室的整体空燃比可达到40:1;在大负荷工况时,燃油在扫气后期喷射,接近活塞压缩终了气缸内可形成均质可燃混合气,且不造成燃油短路。     

二甲醚发动机低压共轨燃料喷射系统的设计及试验

针对二甲醚燃料低粘性、高蒸汽压以及容易与空气形成混合气的特性,设计了一种可控预混合燃烧的二甲醚发动机低压共轨电控燃油喷射系统.在此基础上,以柴油代替二甲醚进行试验,分析了在喷射持续期,共轨压力、针阀升程和转速对燃油喷射过程的影响,得出了低压共轨燃料系统的燃料喷射特性,对二甲醚低压共轨系统的实用化起到了促进作用.     

大功率柴油机电控燃油喷射系统的仿真研究

通过对从美国引进的大功率柴油机电控单体泵燃油喷射系统喷油泵、喷油器的实体测绘。得到了燃油系统的结构参数．利用仿真软件建立了引进大功率柴油机燃油系统的仿真模型。得出的性能曲线与国产大功率柴油机燃油系统进行了对比,分析其优势,为后续优化和改进国产柴油机燃油喷射系统奠定基础．     

缩口燃烧室中气流特性与燃油喷雾匹配对柴油机燃烧及排放的影响

利用三维数值仿真软件FIRE,对缩口直喷燃烧室内气流特性与燃油喷雾以不同喷射时刻匹配时对缸内速度场、浓度场和温度场分布特性的影响进行了仿真分析.研究了燃油喷雾与不同燃烧室空间气流特性匹配时的混合气形成特点和燃烧过程,并对混合气形成特点对发动机性能的影响进行了试验研究.结果表明,缩口燃烧室内气流特性与燃油喷雾以不同喷油正...     

16V265H型柴油机燃油喷射系统结构分析

通过介绍从美国引进的16V265H型柴油机燃油喷射系统结构及其特点,对16V265H型柴油机电控单体泵燃油喷射系统喷油泵、喷油器、供油凸轮的实体测绘以及对该电控喷射系统各零部件结构进行分析,得到了燃油系统的结构参数:喷油泵柱塞工作直径为22.00 mm,升程为28.000 0 mm;采用9喷孔均匀分布喷油器且针阀升程为0.500 0 mm;电磁阀升程为0.300 0 mm;供油凸轮最大升程为30.333 7 mm且为函数型凸轮.其结构特点可为后续优化电控喷射系统以及国产化研究奠定基础.     

一种新型乙醇/汽油在线混合喷油器的研究

针对乙醇汽油抗水性较差,储运周期短的缺点,在电喷式汽油喷油器的基础上设计了一种乙醇/汽油在线混合喷油器,并对在线混合喷油器的喷射过程做了模拟计算。模拟计算结果表明,在线混合喷油器的喷射过程与电喷式汽油喷油器的喷射过程基本一致,乙醇的掺烧比例则由乙醇油道的直径和     

高压油轨喷油器的设计及分析

根据柴油机厂提供的喷油器外形要求,计算各零部件的尺寸,并应用三维软件进行零部件的三维建模。根据活塞燃烧室的尺寸和喷油器安装位置,建立喷油器和燃烧室的三维相对位置,并进行喷油嘴燃油喷射油线分布的角度与燃烧室匹配设计。基于喷油器的结构和工作原理,根据影响喷油器响应特性的核心结构,对喷油器进行合理简化,建立相应的数学和物理模型,应用AMESim软件建立喷油器工作过程仿真模型。     

共轨式喷油器容积腔压力波动仿真分析

电控喷油器是柴油机共轨系统的核心部件,喷油器容积腔内压力的波动直接影响燃油喷射系统稳定性.研究在对喷油器基本结构和工作原理分析的基础上,运用仿真软件研究容积腔不同容积下其内部压力波动曲线,探讨了喷油器容积腔大小对共轨喷油系统的影响,为共轨喷油器的设计和研发提供依据.     

基于平板式压电力传感器的喷油速率测量装置

以动量守恒方程所推导的燃油喷射速率计算公式为理论依据,试验搭建了新型喷油速率的测量装置,能够简便测得喷油器单个喷孔的喷射冲力。选用博世长管法试验标定平板式喷油速率测量装置的测量结果,比较喷油信号,分析喷油量、喷射距离对喷油速率的影响,测定该装置的测量误差小于4.8%,可以用来测量并反映喷油器喷孔的实际喷油规律。     

针阀运动和油压波动对燃油喷雾特性的影响

针对一多孔喷油器数值模拟研究了喷嘴内针阀运动和油压波动对燃油在孔内流动过程及孔外雾化过程的影响。研究结果表明,引入油压和针阀升程的变化后,喷雾形貌及贯穿距离和锥角等喷雾特征参数均与实验结果更为吻合;而将油压和针阀升程视作恒定时其喷雾贯穿距离在喷射前期明显偏大,喷雾锥角相对较小。故在柴油机模拟计算过程中要充分考虑喷嘴内油压波动和针阀运动等因素对燃油的孔内流动、雾化、混合、燃烧及有害物生成的影响。     

低速高压共轨柴油机喷油规律计算

针对大型低速高压共轨柴油机的燃油喷射压力高、油量大,目前没有仪器可直接测量其喷油规律等问题,提出了通过试验测量喷油压力、气缸压力以及建立喷油器模型计算喷油规律的方法.使用AMESim计算软件建立柴油机多孔喷油器模型;在RT-Flex60C型柴油机高压共轨系统硬件在环(HIL)仿真试验台上,测量不同工况下高压油管出口压力...     

液化石油气直喷发动机混合气形成的解析

利用LPG易蒸发汽化的燃料特性,提出一种使用喷嘴中心布置的屋脊型燃烧室和平顶活塞的LPG直喷发动机均质混合气形成方法.为了验证该方法的可行性,使用CFD工具研究采用该方法时缸内混合气的形成过程,分析燃料喷射起始时刻和负荷对混合气形成过程的影响.结果表明：大负荷时形成的进气滚流和小负荷形成的进气斜涡流在压缩过程末期破碎成小尺度湍流,加速了缸内均质混合气的形成;即使负荷不同,采用进气过程前期（60～80°CA ATDC）喷射,均可在压缩过程接近终了时形成较均匀的可燃混合气.     

应用电控共轨喷油系统,降低柴油机有害物排放

燃油喷射系统对柴油机有害物的排放有着重要的影响.针对传统燃油喷射系统有害物排放污染环境的问题,分析了有害物生成的原因.根据现代柴油机对燃油喷射系统的要求,结合实例介绍和分析了电控共轨喷油系统的工作原理和工作过程,指出了其优点.在此基础上,提出了应用电控共轨喷油系统是降低柴油机有害物排放的有效措施.     

漫话汽车电子喷射

什么是汽车电喷装置呢？这得从发动机化油器说起。化油器是发动机内混合气生成系统,具有对燃油进行雾化、气化、混合、配剂和定量控制等功能。化油器具有一些致命的弱点,比如混合气浓度过大、油耗多、尾气污染严重,使发动机振动大、易熄灭。据悉,浮子式化油器的工作状况受发动机姿态的影响。飞机在爬升、翻滚时,化油器不能正常工作。航空发动机如果出现这种故障,可能造成机毁人亡。因此,汽油喷射取代化油器,实为不可避免。美国空军１９２５年正式开发汽油喷射航空发动机,并于６年后进行了试飞。继而德国也在航空发动机上试验了汽油…     

电控喷油器动态过程模拟分析

在喷油器的喷射过程中，为了更好地了解影响其快速开启和关闭的因素，可对喷油器的动态喷射过程进行模拟，将整个喷射过程分为6个阶段，并对每个阶段进行了较为详细的分析，从理论上建立了一套计算模型。通过该模型建立的驱动电路电流特性曲线和芯管组件升程特性曲线与试验测得的曲线吻合较好。利用这套模型可以更好地了解影响喷射过程的电磁参数和结构参数，为电控喷油器的开发提供了一定的理论依据。     

喷射压力对喷孔流量及内部空化的影响

流量特性是评价喷油器性能的主要参数,为探究喷射压力对流量特性的影响规律,本文采用比例放大单孔喷油器,结合试验与三维仿真,分析了随入口压力变化,喷孔内空化流动规律以及该空化流动对喷孔燃油流量特性的影响。研究结果表明:出口背压不变,随入口压力升高,喷嘴入口处出现空化并向出口发展,入口截面处空化面积达到最大后不再变化,燃油质量流率不断增加。燃油流量系数(Cd)变化分为三个阶段:P_(in)0.8 MPa,C_d为常数且只与喷孔的结构有关;0.8 MPaP_(in)1.8 MPa,C_d急剧下降且与入口截面的收缩系数及空化数有关;P_(in)1.8MPa,C_d与空化数有关,喷射压力越高,空化数越趋近1,C_d也越趋于稳定。