高压共轨电控喷油器结构参数仿真分析

阐述了共轨喷油器的工作原理,根据喷油器各部分的液力特性,以DELPHI共轨电控喷油器为研究对象,以系统轨压在160 MPa下的喷油规律试验研究为基础,利用AVL_Hydsim软件建立了喷油器的仿真模型,为了验证模型的准确性,将仿真计算结果与试验结果进行比较,在此基础上分析了喷油器不同结构参数对喷油规律的影响,并以改善电控喷油器喷油规律为出发点,探讨了各关键结构参数的设计原则,通过分析计算,为电控喷油器结构参数的合理选择和设计提供理论依据。     

电控喷油器响应特性影响研究

分别从理论分析和模拟计算的角度,定性、定量地分析了电控喷油器各关键结构参数对其响应特性的影响规律。以德尔福(DELPH)I共轨电控喷油器为研究对象,以系统轨压在160MPa下的喷油规律试验研究为基础,以HYDSIM为仿真平台,建立了电控喷油器仿真模型。通过试验,验证了系统模型;运用模型,研究了对喷油器响应特性的影响因素,并以提高电控喷油器响应特性为出发点,探讨了各关键结构参数的设计原则。通过分析计算,为电控喷油器结构参数的合理选择和设计提供了理论依据。     

慢开快关电控喷油器仿真研究

介绍一种新型电控喷油器结构,在不采用多次喷射条件下,可以实现先缓后急的喷油规律,以改善NOx排放和燃烧噪声,采用Amesim软件对这种电控喷油器建立模型并进行标定,运用经过标定的模型进行多方案计算,分析进出油量孔直径、量孔板斜侧孔直径、中间阀块节流孔直径、控制柱塞直径及针阀直径等关键结构参数对喷油规律的影响,研究结论可用于指导电控喷油器的结构设计及参数优化。     

电控喷油器响应特性仿真分析

本文以德尔福(DELPHI)共轨电控喷油器为研究对象,以系统轨压在160MPa下的喷油规律试验研究为基础,以HYDSIM为仿真平台,建立了电控喷油器仿真模型。通过试验,验证了系统模型;运用模型,研究了对喷油器响应特性的影响因素,并以提高电控喷油器响应特性为出发点,探讨了各关键结构参数的设计原则。通过分析计算,为电控喷油器结构参数的合理选择和设计提供了理论依据。     

基于响应特性的电控喷油器关键参数设计研究

合理选取电控喷油器的结构参数是提高其响应特性的关键,目前对响应特性的研究还只是简单分析结构参数单因素变化对响应特性的影响,而没有考虑优化各结构参数组合,以达到提高响应特性的目的。以经典的直接控制式电控喷油器为研究对象,利用Amesim软件开展仿真计算,研究了电控喷油器多个关键参数对响应特性的综合影响,明确了各关键参数的取值原则,可用于指导电控喷油器结构参数设计。     

电控喷油器参数对二甲醚共轨柴油机性能的影响研究

利用GT-FUEL、GT-POWER建立了电控喷油器模型和柴油机模型并进行了耦合。在标定转速和32MPa的轨压条件下,进行了喷油器变参数对柴油机燃用二甲醚性能的影响研究。结果表明,综合考虑柴油机性能,所用电控喷油器应适当减小喷孔直径和增加孔数、减小控制室容积、增大回油节流孔径和进油节流孔径。     

船用低速柴油机电控喷油器多参数优化匹配

为了更好地优化电控喷油器性能,笔者基于自主设计的一种船用低速机电控喷油器结构,借助AMESim 软件搭建了电控喷油器的仿真模型,利用专用试验平台试验验证了模型的准确性。随后通过开展各结构参数对电控喷油器性能影响灵敏度量化分析,筛选出对电控喷油器性能影响较大的结构参数,并采用正交试验和遗传算法两种优化法相结合的数值模拟方法,以提高电控喷油器针阀响应速率为目标,对电控喷油器开展了参数优化匹配,得到了关键结构参数对电控喷油器针阀动态响应特性的影响权重和最佳参数组合。结果表明：出油量孔直径是对针阀响应特性影响权重最大的结构参数,控制活塞直径和进油量孔直径次之,而控制腔容积和针阀弹簧预紧力 影响相对较小;应用正交试验法优化后,与原参数方案相比,参数优化后针阀上升时间缩短了1ms,针阀下降时间缩短了1.4ms;通过应用遗传算法优化,相比于原参数方案,参数优化后电控喷油器针阀响应特性明显改善,针阀上升时间下降了40.9%,针阀下降时间缩短了29.1%。     

电控喷油器的优化设计

根据电控喷油器各部件的结构特点、耦合关系及物理性质，建立了电控喷油器电磁阀驱动、电磁阀、液力、机械系统耦合的数学模型，完成了仿真计算并获得了各因素对电控喷油器性能影响的空间图谱；系统地研究了电控喷油器结构参数对喷油器动态响应的影响。以仿真结果为基础，以系统的响应和经济性为目标，建立了系统的多元回归方程。通过多目标规划，对系统的结构参数进行了优化。利用分析结果，设计了相应的零部件。在喷油器动态特性测试台架上，对经过优化设计的喷油器进行了动态响应特性等测试。测试结果与仿真结果有较好的一致性；喷油器针阀开启和关闭响应时间均叮达0．2ms，喷油规律波形与控制脉冲波形基本一致。     

超磁致伸缩式喷油器设计与建模

超磁致伸缩材料具有输出大、响应速度快和稳定性强等优势,是驱动电控喷油器的最佳选择.结合材料的输出特性和喷油器的驱动需求,设计了一种超磁致伸缩式喷油器(GMI),并基于AMEsim软件建立了喷油器喷油特性的仿真模型;通过单次喷射仪测试了喷油器的喷油率曲线,对结构设计的可行性及仿真模型精度进行验证.结果表明:不同参数下的仿真模型计算值与试验值十分吻合,具有较高的计算精度;同时,所设计的超磁致伸缩式喷油器既可执行大流量喷射,也能实现高精度控制,喷油性能优良.     

电控喷油器稳健性优化研究

针对电控喷油器零部件加工、装配过程中引入的尺寸、形位偏差，运行环境中压力波动，振动等不确定性因素导致电控喷油器喷油量、持续期等性能指标发生波动和差异的问题，在传统确定性优化的基础上，开展了关键设计参数敏感性分析，获得各关键设计参数在扰动条件下对循环喷油量、喷油持续期等性能指标的敏感性排序；而后基于6Sigma原则，对关键参数进行稳健性寻优计算，获得稳健性良好的基础方案；最后通过容差分析，调整关键设计参数公差水平，最终获得了基于喷油量、持续期、响应时间等指标的稳健性设计方案。