船用大功率柴油机共轨管设计仿真与试验研究

现代柴油机高压共轨系统中共轨内压力的动态波动会直接影响燃油喷射系统的喷油规律,而共轨管是压力波动的重要因素。运用AVL公司的HYDSIM软件建立了高压共轨喷射系统模型,以稳定共轨管内的压力和满足系统启动为出发点,进行了共轨管的匹配设计,分析和计算了高压共轨管的容积、共轨管长度和内径,以及根据系统需求,对共轨管的外径进行了计算。     

现代高速柴油机用共轨技术研究

分析了现代高速柴油机的技术特点和性能指标,总结了其对燃油系统的技术需求,针对共轨系统三大总成泵、轨和喷油器的关键技术指标,如喷油压力、容积效率、压力波动和喷油速率等,结合性能仿真计算和试验验证分析,提出了高速柴油机用共轨系统的设计思路和技术方案。     

双压共轨系统喷射特性研究

提出了双压共轨的概念,阐明了双压共轨系统(DPCRS)的结构组成和工作原理,建立了系统仿真模型,对系统的喷射特性进行了仿真研究.研究结果表明:双压共轨电控喷油系统能够实现基压可调以及基压、高压的灵活转换,可以实现更加灵活的喷油规律.通过仿真研究了喷射压力及喷油规律变化对喷射特性的影响,如贯穿度和喷射锥角.仿真结果得到了相关试验的证明.     

高压共轨燃油系统特性试验研究

建立了柴油机高压共轨系统试验平台,为共轨系统研发提供了一种有效的试验手段。针对高压共轨燃油喷射系统中电控喷油器偶件及高压共轨腔进行了多组对比试验,并采用Bosch长管法对共轨系统的喷油规律进行了测试。试验结果表明：喷油规律在轨腔压力波动较小的前提下与其容积无关;控制室偶件进(出)量孔的大小对喷油规律有很大影响。     

高压共轨燃油系统喷油诱导的压力波特征试验研究

在油泵试验台架上开展喷油为主动量诱导的高压压力波动特征的试验研究,分析靠近嘴端的高压油管内以及高压油轨的轨压传感器处压力波动规律。研究表明:柴油机高压共轨燃油喷射系统中,喷油引起的压力波不受油泵引起的压力波影响;喷油引起的嘴端压力波动比轨端要显著;嘴端压力波呈现明显的波动衰减,其压力波的频率与燃油属性有关,波动的最大振幅主要与喷射压力、喷孔大小有关;高压油轨处的压力波动特征不明显,单次喷油引起的轨压下降总量不仅与喷射压力、喷孔大小有关,还与喷射脉宽有关。     

高压共轨系统水击压力波动现象试验

柴油机高压共轨喷油系统中的水击压力波动对多次喷射的精确控制至关重要.使用电磁式共轨多次喷射装置,进行了水击压力波传播现象的试验研究.得出了单次、多次喷射条件下,喷射过程中及喷射结束后共轨和喷油器入口的压力时间曲线和喷油率曲线.研究了共轨系统水击现象产生的机理;解释了系统控制参数,亦即压力和喷油脉宽与水击压力波动的频率和振幅的关系;总结了水击压力波动对同一喷油器多次喷射和喷油器之间的顺序喷射的影响.     

共轨管出油孔对高压共轨系统压力波动影响的研究

基于某直列四缸发动机高压共轨系统,应用AMESim软件对其进行了仿真计算,通过改变共轨管出油口的尺寸,分析了共轨管的出油孔对高压共轨系统内压力波动的影响及其对各缸喷油器喷油一致性的影响。     

电控共轨系统分析及其对排放的影响

在分析了几种柴油机电控共轨式燃油系统的基础上,讨论了电控共轨系统对喷油压力、喷油量、喷油率形状和喷油时间可自由调节的特点,分析认为,电控共轨系统提高了喷油压力,实现了柔性可调的喷油规律,对柴油机排放降低、经济性和动力性提高起促进作用。     

高压共轨喷射系统喷油规律仿真分析

目前第二代高压共轨喷射系统普遍使用电磁阀控制液力驱动式电控喷油器,喷油器内的一些关键结构决定着液力过程的特性,进而影响喷油器的喷油规律。笔者在改进的普通喷油泵试验台上利用博世长管法测试了一高压共轨喷射系统的喷油规律,测试的数据验证了所建高压共轨电控喷油器模型的准确性,并进一步应用该模型分析了喷油器关键结构参数对喷油规律及喷射压力波动的影响。     

基于DOE的新型电控喷油器结构参数优化研究

根据船用共轨柴油机喷油系统工作特点及技术发展趋势,本文采用了一种新型喷油器.利用HYDSIM软件对采用这种新型喷油器的共轨系统建立了仿真模型,以共轨管内的压力波动和喷油器内压力损失为评价指标,采用正交试验设计方法对喷油器进行了仿真优化.结论表明:新型喷油器结构参数的合理选取可以有效减少系统喷油器内的相互干扰和压力损失.     

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.     

基于模型的船用柴油机双泵协同共轨压力控制方法研究

为降低具备双高压油泵的船用柴油机的共轨压力波动水平,提出了一种基于模型的双泵协同共轨压力控制方法.针对高压共轨系统的结构特点,建立了喷油量、供油量与共轨压力变化的简化模型;设计了以最小压力偏差为目标的双泵协同策略,确定工作油泵数量;设计了基于模型的主动抗扰控制算法,采用基于模型的前馈控制,反映燃油系统部件状态,采用主动...     

船用柴油机共轨系统高压油管压力波动优化改进研究

针对某型船用高速柴油机高压共轨燃油系统轨-器连接高压油管压力波动大的现象,利用AMESim液力仿真平台搭建共轨系统模型,开展压力波动峰值影响因素研究。在此基础上提出降低压力波动峰值的结构改进方案,并对优化方案进行试验验证。结果表明:在共轨管出口设置阻尼孔并优化油管内径,可有效降低轨-器油管压力波动峰值。     

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.     

柴油机电控高压共轨喷射系统

简要介绍柴油机电控高压共轨喷射系统的发展现状，主要分析柴油机电控高压共轨喷射系统的结构和原理，分析了柴油机电控高压共轨喷射系统的关键技术。     

高压共轨喷油器蓄压腔进油通道设计

为了满足大功率柴油机的需求,进一步控制系统内的压力波动,减小共轨喷油器内压力波动对系统轨道压力的影响,对一种高压共轨喷油器蓄压腔进油通道进行了优化设计.利用三维流体分析软件FLUENT对喷油器蓄压腔进油通道进行了仿真分析,通过对不同凸边长度的进油通道及不同节流孔的进油通道流场计算,发现蓄压腔进油通道加凸边的设计结构,当凸边结构小于3mm时,可以实现不影响喷油量的同时,降低共轨系统内的压力波动.     

高压共轨燃油系统压力场分布研究

建立了高压共轨燃油系统共轨管各出油口燃油压力场分布的数学模型并进行了试验验证,结果表明,共轨管出油口燃油压力与进油口和出油口的位置、进油与出油间的相位关系、喷油量大小以及轨管容积有关,共轨管总成上压力传感器数值并不能精确反映各出油口上的实际油压。     

二甲醚发动机低压共轨系统喷油器的仿真研究

低压共轨燃油喷射系统能实现二甲醚发动机的可控预混合燃烧,从而有效地提高二甲醚发动机整体性能和降低排放。本文基于发动机低压模拟系统控制机理,以实现可控预混合燃烧为目标,对该系统的核心部件—电控喷油器,建立共轨喷油器的数学模型,进行仿真研究,为今后的设计开发提供了必要的理论依据。     

高压共轨燃油喷雾PIV测试研究

对所获得的高压共轨燃油喷雾PIV测试图像进行了处理及分析,获得了喷雾表面波动结构、表面分裂雾化、分裂长度、喷雾局部涡旋等定性分析结果,使用PIV测试系统分析软件INSIGHT进一步处理喷雾图像, 获得了喷雾场液滴速度等信息。