喷油过程计算中空泡模型的新探索

出现空泡后的计算是喷油过程计算中的一大难题。本文对此进行了一些新的探索,提出了处理空泡问题的喷油过程三阶段模型,对空泡流动的物理状况进行了描述,给出了一套简单适用的计算方法以及二次波声速的实取法,并以基于实测油管压力计算喷油规律为例,对所提模型进行了验证。结果表明,该模型对出现空泡后的二次喷射有满意的预测效果。     

柴油机喷油系统中的空泡及其对发动机性能的影响

本文论述了柴油机喷油系统中出油阀紧帽腔、高压油管、油嘴盛油槽处空泡的测试及其产生与溃灭过程.供油系统中是否存在空泡,可从压力波尾部的振荡情况来判断.文中还阐明了空泡对发动机燃油消耗与不规则喷射影响的机理.     

柴油机喷油过程循环变动的测量分析

本文建立了一个测量多循环喷油过程连续变化情况的测试系统,在喷油泵试验台上测量分析了油泵齿杆位置固定、转速不变及转速突然变化时油管压力及喷油规律的连续变化情况。研究结果表明,在油泵齿杆位置固定、转速不变时,油管压力峰值大小与循环喷油量的大小并无一定的对应关系,喷油过程有二次喷射时,循环喷油量的波动并不是很大。在油泵齿条拉杆位置固定、转速突然增加时,喷油过程存在所谓超调现象。     

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.     

根据高压油管实测压力计算柴油机喷油过程的一种新方法

本文是作者在奥地利格拉兹技术大学进修期间所作研究工作和所写博士论文的一部分。文中介绍了一种根据实际测量的油管压力计算运转中柴油机喷油过程的新方法。由于这种方法正确考虑了喷油器内各个集中容积对压力波反射的影响以及在液体介质出现空泡现象以后压力波实际传播速度的变化,因而提高了计算的准确性。在理论分析和实验的基础上,作者关于在具有等容式出油阀的柴油机高压油管中压力波实际传播速度(声速)有可能大大降低的分析和见解,不仅为准确计算喷油系统提供了重要依据,而且也有助于解释柴油机中有时会出现的不稳定或异常喷射现象的原因。     

柴油机喷油系统不规则喷射机理的新探讨

本文论述了柴油机喷油系统不规则喷射与空泡的内在联系。分析了不规则喷射产生的机理,阐明了高速区不规则喷射与低速区不规则喷射的本质区别。并指出在高速小负荷下,喷油系统中空泡的存在,是产生不规则喷射的主要原因。     

振动及加热壁面条件下的近壁空泡溃灭可视化研究

采用低压电火花生成空泡的方式系统研究了复杂壁面条件下的近壁空泡溃灭行为。通过不同类型振动壁面及不同温度壁面附近的空泡溃灭行为的可视化试验,发现壁面振动对空泡溃灭有促进作用,空泡溃缩过程更快,体积变化更显著。不同类型壁面对空泡溃灭过程的影响不同,柱形壁面相较于球形壁面,近壁的空泡形态较不规则,溃灭呈现整体塌陷的趋势,在反弹阶段会形成不规则的空泡云。壁面升温会使得近壁空泡产生明显趋向于壁面的溃灭行为,并伴随多次空化的现象,这会对壁面造成严重损伤。     

柴油机瞬变工况下某些喷油及性能参数变化的研究

本文建立了柴油机瞬变工况喷油及燃烧过程瞬态参数的测量分析系统,研究了柴油机转速及负荷突变过程中喷油及燃烧过程瞬态参数的连续变化情况.结果表明,在开始加速时喷油提前角增大,喷油持续期及滞燃期延长,使得最大压力升高率急剧增加.在转速及负荷突变过程中,喷油及燃烧过程均呈波动状变化.     

气道喷射汽油机缸内燃烧过程的可视化研究

利用光学单缸机和高速摄像系统,研究了喷油正时对气道喷射汽油机暖机工况缸内燃烧过程的影响,并从不同喷油正时对缸内混合气形成影响过程出发,解释了出现的缸内燃烧现象。研究结果表明,气道喷射汽油机在暖机工况缸内燃烧过程会出现较多的扩散燃烧现象;不同喷油正时对应的雾化和燃油进入缸内的机理不同,所形成的混合气质量也有较大差异,导致出现不同的燃烧现象;在排气行程晚期、进气行程早期和压缩行程中期进行燃油喷射,缸内混合气燃烧过程中出现扩散燃烧现象较少。     

某四缸乘用车柴油机燃烧系统的设计优化

介绍了长城汽车研发的一款高性能"2.0VGT"柴油发动机燃烧系统的设计优化过程,通过模拟计算发动机整个工作过程,对进排气系统和进气道形状、气流运动形式、喷油器喷雾特性、燃烧室形状进行多方案优化选型。研究不同工况下,喷油规律(次数、喷油间隔、每次喷油量、喷油时刻)、喷油器特性(喷孔数量、喷孔直径、喷油压力、喷油锥角)的喷雾特性(油滴细化程度、贯穿度)对发动机性能、排放和油耗的影响规律。并对发动机实现国Ⅴ排放要求,对所需要的喷油系统特性及燃烧室形状进行研究。     

柴油机高压共轨喷油器结构优化设计研究

为了研究喷油器关键结构对喷油特性的影响,运用hydsim建立喷油系统仿真模型,并搭建喷油系统试验台架,验证仿真模型的准确性。仿真分析发现系统存在液力延迟、喷油压力不稳、针阀波动等现象。针对这些现象对系统喷油器结构优化设计,取消通往控制腔的高压油路,直接使高压燃油从蓄压腔流经压力室和喷孔进入气缸中,减缓蓄压腔内高压燃油回流。通过仿真对比优化前后系统针阀运动、喷油压力、喷油率等参数,证明优化后的喷油系统能够消除液力延迟,减缓喷油压力波动,提高针阀运动的平稳性。     

液压自由活塞柴油机喷油特性研究

针对液压自由活塞柴油机的特点提出了共轨液压式柴油喷油系统,即利用液压自由活塞柴油机的高压油路替代供油系统的高压油泵。通过对共轨液压式喷油系统的原理分析,利用活塞式供油规律测试仪对其喷油规律展开离线研究,研究了不同驱动压力、不同喷射频率条件下的循环喷油量、喷油延迟时间的变化规律。为进一步研究发动机实际运行过程中气门控制油路等对喷油过程产生的影响,在线对循环喷油量进行了测量。结果表明:由于喷油器驱动油路和气门驱动油路连接在一起,气门驱动供油造成了喷油器驱动油路的压力波动,从而使得循环喷油量变动范围变大(-6.9%9.5%),最终影响发动机稳定运行。对发动机气门及喷油驱动油路改进后进行连续运行试验,试验研究结果表明:循环喷油量的波动及实际喷油位置的变化都会影响液压自由活塞发动机连续稳定运行,要实现液压自由活塞发动机连续可靠稳定运行,必须减小循环喷油量波动和喷油延迟时间。     

直喷汽油机缸内过程的可视化研究

基于光学单缸机和高速摄像系统,研究了点火定时和喷油定时等参数对直喷汽油机缸内过程的影响,并采用原始图像、平均图像和伪彩图相结合的方式分析了不同控制参数下缸内过程的特征。研究结果表明:不同点火定时下的火焰发展过程及形态相似,但火焰的位置不同,点火越早,越偏向排气侧;喷油定时直接影响缸内扩散燃烧现象的发生,燃油喷射过早,容易在活塞顶部形成油膜或油池,进而产生强烈的扩散燃烧。     

电控柴油机高压共轨系统的开发及性能匹配研究

介绍了电控D6114B型柴油机开发过程中所研制的电控高压共轨喷油系统零部件的结构、工作原理及制造过程中的难点及解决途径,进行了电控喷油系统的台架一致性试验,完成了柴油机控制策略和性能匹配研究。试验结果表明:柴油机更换电控喷油系统后,经济性、PM和气体排放物均比原机有较大的改善。     

柴油机共轨喷油系统匹配与计算模型

采用共轨式喷油系统是提高柴油机性能、降低排放污染的有效手段，也是适应更加严格的排放法规和改善发动机的性能的途径之一。分析了柴油机共轨式喷油系统的研究热点及发展趋势，结合燃油系统的特点，讨论了喷油压力、喷油速率参数对排放和工作过程的影响，介绍了共轨系统的多分支共轨管贴体网格及多分支计算模型，提出了共轨系统与柴油机进气、燃烧系统的优化匹配措施。     

共轨液压式电控喷油系统的仿真和实验研究

本文介绍了共轨液压式电控喷油系统的工作原理及实验装置,并对该系统的燃油喷射特性进行了仿真和实验研究。实验验证了该系统的喷油喷射特性和工作可靠性。仿真和实验结果表明,共轨液压式电控喷油系统能对循环喷油量、喷射压力、喷油定时以及喷油速率实现柔性控制。     

基于状态矩阵的高压共轨系统喷油稳定性研究

在AMESim环境下建立了高压共轨喷油系统的数值仿真模型,通过试验对比证明了所建模型能够准确表征系统的喷射特性。基于数值摄动方法,得到了喷油过程中系统的状态矩阵,并对其进行了分析。通过系统状态矩阵的特征值分布,分析了高压共轨系统喷油过程中的稳定性及其影响因素。研究结果表明:系统状态矩阵的秩主要受电磁阀和针阀运动的影响;高压供油泵的脉动供油是影响系统喷油过程中系统稳定性的主导因素;压力波在系统内的传播、反射和叠加是喷油过程中系统处于非稳定状态的主要原因;喷油阶段针阀开启减弱了压力波反射,抑制了系统的振荡特性,增强了系统的稳定性;电磁阀球阀运动导致的强阻尼作用是系统稳定性的主要影响因素。     

不同空泡动力学模型在空泡振荡预测中的应用探讨

空泡动力学问题一直是水力机械领域关注的热点问题之一.空泡动力学的研究起源于水力机械的空蚀现象,弄清空泡运动(主要指单空泡生长、发展和溃灭过程)对空蚀机理研究有重要意义.本文探究了Rayleigh-Plesset(R-P)模型、Gilmore模型和Keller-Miksis(K-M)模型在预测空泡振荡过程中的应用,重点关...     

直喷式柴油机喷油过程及喷雾过程的计算研究

柴油机的工作过程和各项性能指标,在很大程度上取决于燃油喷射系统的喷油特性及雾化质量。柴油机喷油过程及喷雾过程是紧密相关的两个过程,后一过程受到前一过程的影响与制约。但在已往的计算中很少将两者结合起来进行研究,为了改变这种不合理的传统作法,本文建立了根据喷油过程计算结果进一步计算喷雾过程的统一计算模型,并提出了在高     

ECD—U2高压共轨喷油系统控制策略研究

本文主要介绍了ECD—U2高压共轨喷油系统的控制策略,包括喷油压力、喷油量、喷油率及喷油定时的控制。并且讲述了较为理想的靴型喷油规律的优点和实现过程。