基于键合图高压共轨喷油波动影响的显著性

基于键合图理论建立了电控喷油器数值模型,推导得到了其状态方程,循环喷油量计算值与测量结果最大相对误差为5.05%,喷油率计算值与试验测量结果吻合度较好,表明所建立的数值模型具有较高的精度.对循环喷油量波动响应面模型进行评价表明,其可以在设计空间内合理预测系统循环喷油量波动.响应面模型的显著性分析表明,针阀通道节流孔直径、喷孔直径、针阀升程、针阀弹簧预紧力的独立作用以及进油节流孔直径与出油节流孔直径、针阀通道节流孔直径、针阀升程、针阀通道节流孔直径与出油节流孔直径、喷孔直径、控制阀升程、控制阀弹簧预紧力、针阀升程、针阀弹簧预紧力、喷孔直径与针阀升程、针阀弹簧预紧力、控制阀升程与控制阀弹簧预紧力间的交互作用在95%置信水平下对系统循环喷油量波动影响显著.     

增压式电控喷油器仿真分析

基于AMEsim软件建立了增压式电控喷油器仿真模型,在对模型进行试验验证的基础上,仿真分析了喷油器的关键参数,如控制腔容积、进出油孔孔径和针阀弹簧预紧力对喷油速率和针阀升程的影响规律。结果表明:当控制腔容积较小时,针阀落座快,但轨压波动大,喷射压力不稳定,当控制腔容积较大时,针阀反应速度下降,导致落座延后;进出油孔孔径主要影响喷油起始和结束阶段的喷油率和针阀升程;在保证针阀正时开启和足够喷油量的情况下,针阀弹簧预紧力应取较大值。     

关键结构参数对压电式喷油器喷射特性的影响

利用Matlab/Simulink软件,建立了压电驱动器非线性动力学模型,同时耦合其他机-液部分,建立了完整的压电喷油器电-机-液模型,并试验验证了模型的准确性.系统分析了驱动器预紧力、进/出油孔直径、旁通油孔直径、控制腔容积、控制活塞直径和针阀弹簧预紧力等参数对喷油特性和针阀响应特性的影响,并建立了结构参数灵敏度量化指标,对各部件结构参数进行灵敏度量化分析.结果表明:该喷油器特有的旁通油道可有效地减少针阀关闭延迟,下降时间缩短了0.2 ms,有利于喷油器快速断油;适当增大进/出油孔的孔径比可提高针阀开启速度、缩短针阀下降时间;在各结构参数的许可范围内,针阀控制活塞直径和进/出油孔直径在喷油器喷油量以及针阀响应过程的各个时期影响权重最大,旁通油孔直径和控制腔容积主要影响针阀的回位阶段,喷孔直径对针阀上升和下降过程影响较小,但更大程度上改变了循环喷油量.     

柴油机电控双阀燃油喷射系统喷油量影响因素研究

在AMESim环境下建立了双阀系统的仿真模型,与试验数据对比证明仿真模型能够准确预测双阀系统的喷油特性。利用仿真模型分析了全工况平面内不同控制模式下柱塞直径、凸轮型线速率、柱塞配合间隙、溢流阀(spill valve.SV)升程、针阀控制阀(needle controlvalve,NCV)升程、针阀升程、喷孔直径和预主喷间隔变化对主喷油量的影响,揭示各特性参数变化所引起的主喷油量波动随转速及主喷脉宽的变化规律。并通过量化分析得到影响主喷油量波动的4个关键特性参数及其对主喷油量波动影响的百分比量化指标。在全工况平面内,SV控制模式下柱塞直径影响所占百分比为25.83%～43.32%,凸轮型线速率为7.21%～21.66%,喷孔直径为15.08%～28.68%,预主喷间隔为8.71%～42.28%;NCV控制模式下柱塞直径影响所占百分比为22.03%～32.11%,凸轮型线速率为6.99%～13.55%,喷孔直径27.55%～37.30%,预主喷间隔为18.60%～28.34%。并且2种控制模式下影响主喷油量波动的各特性参数所占百分比随着转速及脉宽变化表现出复杂的变化规律。     

电磁喷油器盛油槽和控制腔压力联合测量与压力变化过程分析

控制腔和盛油槽压力的联合测量结果客观地反映了喷油器工作过程中盛油槽和控制腔的压力变化情况,测量结果将为该喷油器零部件设计计算提供准确的边界.通过盛油槽和控制腔的压力变化过程分析,可以得到电磁铁的响应时间、针阀的开启和关闭延迟以及实际的喷油持续期等喷油参数.在不喷油的时候控制腔和盛油槽压力与轨压相同,在喷油过程中控制腔和盛油槽均存在较大的压力波动,但控制腔压力始终低于盛油槽压力.在喷油结束后,控制腔和盛油槽压力仍存在波动,该压力波动将影响多次喷射的后喷射.盛油槽和控制腔压力下降的幅值与轨压有关,但盛油槽压力下降的最大幅度为轨压的20%,控制腔压力下降的最大幅度在针阀最大升程时保持不变为轨压的54%,盛油槽与控制腔的压力差在最大针阀升程下保持不变为轨压的43%.     

船用低速柴油机电控喷油器的动态响应特性研究

基于AMESim液力仿真平台搭建了船用低速柴油机双阀电控喷油器的数值模型,循环喷油量的计算值与实测值的最大误差仅为3.38%,且喷油压力、增压活塞位移关键时序指标的试验数据与计算数据的最大相对误差不足1%,证明了该模型的准确性。为了分析喷油器的动态响应特性,定义了开启响应时间和关闭响应时间,探究了结构参数对喷油器响应特性的影响规律,并通过帕累托分析确定了各因素对喷油器响应特性的影响权重。结果表明：喷油器开启响应时间与增压活塞小头直径、针阀最大升程、针阀弹簧预紧力、控制腔直径呈正相关,与增压活塞大头直径呈负相关,各因素对喷油器开启响应时间的影响权重分别为8.59%、15.74%、4.97%、10.88%、9.48%。喷油器关闭响应时间与增压活塞大头直径、针阀最大升程呈正相关,其影响权重分别为7.86%、27.33%,与增压活塞小头直径、针阀弹簧预紧力、控制腔直径呈负相关,其影响权重分别为6.22%、7.29%、7.36%。对于喷油器开启响应时间,增压活塞小头直径与增压活塞大头直径、增压活塞大头直径与针阀最大升程、增压活塞小头直径与针阀最大升程、增压活塞大头直径与针阀弹簧预紧力以及增压活塞小头直径与针阀弹簧预紧力间的交互作用为关键交互因素,其影响权重分别为5.49%、4.55%、3.95%、3.33%、3.19%。对于喷油器关闭响应时间,针阀最大升程与控制腔、增压活塞大头直径与控制腔、增压活塞大头直径与针阀最大升程和控制腔直径、增压活塞大头直径与针阀最大升程以及针阀弹簧预紧力与控制腔直径间的交互作用为关键交互因素,其影响权重分别为5.02%、3.60%、3.46%、3.39%、3.17%。     

共轨系统电磁喷油器盛油槽压力测量与分析

喷油器盛油槽的压力非常重要,设计的测量系统能够准确地测量盛油槽压力,测得的结果客观地反映了盛油槽的压力变化趋势,为燃油在油嘴内的流动分析和喷雾特性计算提供边界条件.在不喷射的稳态情况下盛油槽与共轨管内压力相同,但在针阀打开后的喷油过程中,盛油槽压力是波动的,降低或升高的最大幅值与轨压有关,但最大幅度基本相同,为轨压的20%.喷油结束后,盛油槽内仍存在巨大的压力波动,该波动将影响多次喷射中后喷射的控制.盛油槽压力曲线在喷油过程中存在有规律的波动,根据该压力变动过程可以分析出电磁铁的响应时间、针阀的开启和关闭延迟,并计算出实际的喷油持续期.压力曲线还可以从侧面反映针阀运动情况,盛油槽压力与控制腔的压力和针阀升程联合测量,将为喷油器设计和喷雾计算提供更为系统的边界条件,但鉴于其难度,需要逐步实现.     

蓄压式电控喷油器燃油喷射过程的模拟计算分析

建立了蓄压式喷油器的计算模型，并对其喷射过程进行了模拟计算，分析了共轨压力，增压活塞面积比，针阀弹簧预紧力，蓄压室容积以及电磁阀通电时间等因素对喷射过程的影响。所得结果可以为蓄压式喷油器的设计开发提供有价值的参考。     

高压共轨系统两次喷射喷油量波动规律及其组合预测模型

为了满足越来越严格的排放法规就需要采用更加精确的燃油喷射量控制和灵活的燃油喷射策略。尤其在多次喷射的过程中,随着两次喷射的间歇时间的变化造成第二次喷射的喷油量发生一定规律的波动。首先通过仿真分析发现喷油量波动周期与喷油器入口处第二次喷射初始压力波动的周期相同,均为1.2ms,并定义了波动率（σ）来评判喷油量波动的剧烈程度,从而进一步得出了喷油量波动的相关规律。然后对比预-主喷射和主-后喷射两种喷油策略发现第二次喷射的喷油量波动规律发生改变,当主喷脉宽达到1.4ms时主-后喷的喷油量波动曲线相位发生偏移,而预-主喷射的喷油量波动曲线相位不发生偏移。最后利用BP神经网络预测模型和傅立叶逼近函数预测模型通过方差倒数法确定权值从而建立喷油量的组合预测模型,该组合预测模型能减少预测的系统误差从而使预测结果更加精确,RMSE仅为0.22mg。     

电磁式高压共轨系统多次喷射油量特征试验研究

介绍了多次喷射对发动机性能的影响和压力波动对多次喷射油量的影响。以某型发动机用高压共轨燃油喷射系统为对象,在六个典型工况下研究了预喷＋主喷和主喷＋后喷两种喷射模式下主喷油量和后喷油量随两次喷射液力间隔的变化规律,分析了油量随两次喷射液力间隔变化的原因,得到的研究结果有助于发动机多次喷射策略的标定。     

应用蒙特卡洛方法对共轨喷油器进行敏感性分析

本文在AMESim软件中建立了共轨喷油器计算模型,应用蒙特卡洛方法分析了共轨喷油器重要参数对于喷油器性能(如喷油量)影响的敏感性,研究了不同工况下衔铁升程、进油量孔流量、出油量孔流量、针阀与针阀座面角度差、油嘴喷孔流量、弹簧预紧力、弹簧刚度等参数对于喷油量的影响,得到了各个工况下喷油量的波动范围及不同共轨喷油器参数对于喷油量影响的线性回归系数。     

大流量电控单体泵油量均匀性影响因素的研究

针对于某船用的电控单体泵油量均匀性控制指标,进行调整电磁阀参数、改变气隙、改变弹簧预紧力和调整挡板外圆尺寸参数的相关试验,分析电磁阀、气隙、弹簧预紧力及挡板外圆尺寸对电控单体泵喷油量的影响。试验发现,电磁阀、气隙、弹簧预紧力及挡板外圆尺寸是影响电控单体泵油量均匀性的主要因素。通过上述研究,可以为电控单体泵的生产及调试提供一定的借鉴。     

柴油机电控单体泵高速电磁阀动态响应特性的影响因素分析

利用电磁场分析软件Ansoft Maxwell建立了柴油机电控单体泵高速电磁阀的数值仿真模型,通过与试验数据对比,得出电磁阀关闭响应时间最大误差为2%,开启响应时间最大误差为8.7%,验证了该仿真模型的准确性。应用此仿真模型分析了残余气隙、最大升程、运动件质量、弹簧刚度和弹簧预紧力等参数对高速电磁阀动态响应特性的影响,得出残余气隙、最大升程、弹簧预紧力是主要影响因素,对关闭响应时间影响分别在0.2 ms、0.36 ms、0.18 ms左右,开启响应时间影响分别在0.08 ms、0.16 ms、0.11 ms左右。     

共轨系统喷油量偏差及压力波动的抑制研究北大核心CSCD

为有效对喷油器入口处产生的压力波动进行抑制,采用新型阻尼滤波器进行压力波动控制效果的试验研究。在不同滤波器容腔体积、喷射控制策略和轨压下,研究在长度更长、直径更小的高压油管中的滤波效果。研究表明:添加滤波器后,单次喷射控制策略下可有效减小喷油量波动幅度。多次喷射控制策略下,预主喷策略下,容腔体积为1720 mm^(3)时的主喷油量偏差幅度比容腔体积0 mm^(3)时的主喷油量偏差幅度减小55.0%~67.9%;主后喷策略下,容腔体积为1720 mm^(3)时的后喷油量偏差幅度比容腔体积0 mm^(3)时的后喷油量偏差幅度减小80.8%~82.5%。预主喷策略下,容腔体积为1720 mm^(3)时的主喷油量波动幅度仅比容腔体积28000 mm^(3)时的主喷油量波动幅度分别增大了0.2 mg、0.4 mg和0.3 mg;主后喷策略下,容腔体积为1720 mm^(3)时的后喷油量波动幅度仅比容腔体积28000 mm^(3)时的后喷油量波动幅度分别增大了0.3 mg、0.4 mg和0.7 mg。     

高压共轨喷油器结构参数对喷油量特性影响的研究

通过对高压共轨喷油器的建模、计算和试验，研究了进、出油节流孔孔径、孔径比，控制活塞直径，针阀密封座面直径，调压弹簧预紧力和油嘴喷孔直径等参数对喷油量特性的影响，并分析了产生影响的原因。     

压电喷油器喷油规律影响因素的研究

基于压电陶瓷的逆压电效应,设计了一种直接作用常闭式压电喷油器结构,并建立了压电喷油器的数学模型,验证了模型的准确性.利用仿真模型分析了喷油器关键结构参数对针阀升程、喷油率等特性的影响.研究结果表明：进、出油孔孔径选择应合适,以便产生理想的先缓后急的喷油规律;控制腔容积应取较小值,以提高喷油器的响应速度;针阀弹簧预紧力的大小应和喷油器的响应时间相匹配.     

小缸径低速柴油机电控高压共轨系统循环喷油量影响因素研究

循环喷油量是柴油机的一项重要喷射性能,也是柴油机能够维持正常运转的基础。利用AMESim仿真平台建立了小缸径低速柴油机高压共轨系统的数值仿真模型,采用间接标定法对模型进行了验证。利用所建模型,在全工况平面内研究了控制活塞直径、控制腔进油孔直径、出油孔直径、针阀最大升程和喷孔直径等参数对循环喷油量的影响,并给出了各参数影响因子的量化指标以及所占百分比随曲轴转速和喷油脉宽的变化趋势。     

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.     

电控组合泵循环喷油量波动的量化分析

利用AMESim软件建立仿真模型,通过与试验数据对比,验证了仿真模型能够准确预测系统各工况的喷射特性参数.通过仿真模型对低压供油压力、凸轮型线速度、柱塞配合间隙、峰值控制电流、衔铁残余气隙、阀芯配合间隙、阀芯升程、喷油器开启压力、流量系数和针阀升程等参数的波动对循环喷油量波动的影响进行了详细的分析,得出各种参数对循环喷油量波动影响的百分比量化指标:随着凸轮转速从500 r/min增加到1 300 r/min,喷油器特性参数影响从44%减小到34%,阀芯特性参数影响从20%增大到35%,柱塞特性参数影响从32%减小到19%,低压供油特性参数影响从4%增大到12%.并且根据试验设计的方法,考虑交互作用,进行了各种因数与循环喷油量之间的相关性分析,得出了各种因数和循环喷油量之间的相关系数,表明不但参数的单因数和循环喷油量有相关性,参数交互作用因数和循环喷油量也有相关性.     

确定喷射压力与喷射率的一种新方法

本文建立了一种计算喷射压力(油嘴蓄压腔压力)和喷射率的新方法,主要特点是无需已知喷孔处的流通特性(如流量系数等),而是通过实测的油管两端压力和针阀升程就可以计算出喷射压力和喷射率。为了提高计算精度,在计算中考虑了牵连速度和音速变化等因素的影响,建立了处理残余空泡的计算模型。