电控柴油机泵喷嘴技术

为了提高柴油机的动力性、燃油经济性,降低排放(浮游颗粒PM和NOx)和噪声,优良的混合气准备是解决以上问题的关键因素。这要求高效喷射系统产生高喷射压力,确保燃油雾化良好,并且还必须精确控制喷油始点和喷油量。研究结果表明,本文介绍的泵喷嘴技术可以满足这一严格要求。泵喷嘴技术的关键是把喷油泵和喷嘴合成一体,以省去高压油管并获得高喷射压力。     

柴油机渐缩形喷孔喷嘴流动特性研究

利用混合多相流空穴模型,对柴油机渐缩形喷孔喷嘴进行了三维气液两相流数值模拟,分析了喷油压力、喷油背压及针阀运动对其内部空穴分布、湍动能分布、喷孔出口平均流速及流量系数的影响规律,并与圆柱形喷孔喷嘴进行了对比分析。结果表明：对于渐缩形喷孔喷嘴,喷油压力的提高或针阀开启速度的加快,均可增强喷孔内的空化效应,强化喷孔内的液流紊乱,提高喷孔出口平均流速及循环喷油量,这对于燃油喷射及雾化的改善、柴油机性能的提高都是有利的;随着喷油背压的增加,喷嘴的流量系数虽略有提高,但喷孔内的空化效应、液流紊乱及喷孔出口平均流速均逐渐降低;相同喷射条件或针阀升程下,喷嘴内的空化效应弱于圆柱形喷孔喷嘴,喷孔出口平均流速及流量系数高于圆柱形喷孔喷嘴。     

柴油机伞喷嘴喷油过程和喷雾特性的研究

主要介绍了用长管法和闪光摄影研究伴喷嘴喷油过程和喷雾特性,并简介了测试装置的结构和工作原理。将伞喷嘴与四气门单缸１３５型柴油机的燃油系统配合,在喷油泵试验台上进行了试验。试验结果表明,在燃油系统其他部分不变的情况下,伞喷嘴的喷油规律图呈近似在角形,最高喷油率和平均喷油率远高于多孔喷嘴;伞形喷雾径向贯穿距离远小于多孔喷雾,喷雾锥角在喷雾早期急剧减小。伞喷嘴喷油特性的研究对相应燃烧系统工作过程的组织和燃烧过程、性能的分析具有指导作用。     

电控单体泵喷射特性关键影响因素研究

通过数值模拟揭示了凸轮型线速度、柱塞直径、高压油管长度、高压油管内径等关键影响因素对喷射特性中的喷油压力、循环喷油量、喷油持续期和供油系数的影响规律.利用AMESim建模,对比实验数据验证了仿真模型的准确性.应用实验设计的方法,考虑交互作用,进行了相关性分析,得出各种因素和喷射特性参数之间的相关系数.结果表明各影响因素的单因子及交互作用因子均与喷射特性存在着相关性,且随着转速的变化而呈复杂的变化规律.     

柴油机电控燃油喷射系统现状与发展趋势

介绍了目前应用的电控泵喷嘴和电控高压共轨燃油喷射系统的组成、原理和特点。为满足更为严格的排放法规要求,国外柴油机电控燃油喷射系统采用了高喷油压力、电控蓄压式泵-喷嘴、压电晶体喷油器和高度柔性调节能力的高压喷油系统等新技术。通过分析这些新技术的特点,归纳出柴油机电控燃油喷射系统将向高喷油压力、响应更快、多次喷射、精量控制、高度的柔性调节和低能耗的方向发展。     

多喷嘴射流泵流场的数值模拟与PIV测量

为研究多喷嘴射流泵性能和内部流场特征,设计了不同结构的多喷嘴射流泵试验模型.采用k-ε湍流模型和壁面函数法对不同参数下的多喷嘴射流泵进行了数值模拟,模拟结果表明,喷嘴数和喷嘴角度及喉嘴距对射流泵工作性能影响较大;在吸入室及喉管入口处湍动能较大.利用PIV系统对不同结构射流泵内部流场进行了三维测量,获得了射流泵对称面流场的速度矢量和湍动能等值线图.试验结果表明,其速度梯度衰减得愈快,工作流体和被吸流体混合距离越短.验证了多喷嘴射流泵可缩短喉管长度.测量结果证明数值模拟的正确性,为多喷嘴射流泵理论研究和合理设计提供了理论依据.     

多喷嘴液体射流泵的设计及试验研究

为研究多喷嘴射流泵设计方法及结构参数对泵性能影响,提出了基于经验系数多喷嘴射流泵的设计方法,并设计了不同喷嘴参数的射流泵.采用试验方法对射流泵进行了特性测试,结果表明,喉管内部速度梯度较大.说明工作流体与被吸流体混合较快,验证了多喷嘴射流泵能够缩短喉管长度.采用粒子图像测速(PIV)技术,对4喷嘴射流泵的内部流场进行了测量,得到射流泵内部流场的速度和湍动能分布,结果表明喉嘴至喉管入口段径向速度梯度较小,轴向速度梯度较大.试验结果为多喷嘴的理论计算和合理设计提供了可靠的依据.     

电控泵喷嘴的维修技术研究

通过对电控泵喷嘴的结构和工作原理的介绍,重点介绍电控泵喷嘴的维修流程,包括电控泵喷嘴的清洗、分解、零件鉴定检查、装配和总成测试等内容。     

多喷嘴液体射流泵的设计及试验研

为研究多喷嘴射流泵设计方法及结构参数对泵性能影响,提出了基于经验系数多喷嘴射流泵的设计方法,并设计了不同喷嘴参数的射流泵。采用试验方法对射流泵进行了特性测试,结果表明,喉管内部速度梯度较大,说明工作流体与被吸流体混合较快,验证了多喷嘴射流泵能够缩短喉管长度。采用粒子图像测速(PIV)技术,对4喷嘴射流泵的内部流场进行了测量,得到射流泵内部流场的速度和湍动能分布,结果表明喉嘴至喉管入口段径向速度梯度较小,轴向速度梯度较大。试验结果为多喷嘴的理论计算和合理设计提供了可靠的依据。     

伞形喷油嘴与多孔喷嘴喷油过程的比较试验

柴油机发生冒黑烟、然温高、耗油量大等现象，通常与燃油在空气中分布不均匀有关．即在某些地方存在着过浓混合气区。为改善这种状况．研究出一种新型喷油嘴——伞形喷射喷油嘴．该喷油嘴的喷雾呈伞形．泊位皇环带状分布．因而宏观上周向分布均匀，见图亚．喷油泵型号；Bpp－ZY．喷油系转达a，—1000r／min，循环喷油量Q一至00mm吕／Cych1．试验方法本文采用L泪山长管法测量喷油速率，应变式压力传感器测量喷油管吸端田力和泵端压力，电感式传感器测量针问开程．2．试验结果分析图2、图3分别是120于柴油机燃油系统配用多孔喷射喷油购（S…     

高压双电磁阀燃油系统特性分析

采用电控单体泵和电控共轨喷油器构建双电磁阀燃油系统,实现供油和喷油的独立控制;进行了双电磁阀燃油系统的实验;采用AMESim软件建立了双阀燃油系统仿真模型.对双电磁阀燃油系统特性进行的仿真分析表明:通过改变供油和喷油的时间间隔,在保持喷射提前角下可实现不同的喷油规律;在供油过程中通过2次喷油控制可以实现预喷射;通过加长供油时间,可以在低转速下实现高压喷射.该双电磁阀方案实现了供油和喷油的独立控制,具有获得理想燃油喷射规律的潜力.     

喷油系统与柴油机匹配中结构参数的计算方法

提出了与柴油机匹配过程中喷油系统结构参数的计算方法，并开发了相应的计算分析软件，软件中包含喷油泵、喷油器两个数据库。输入所匹配柴油机的结构型式和基本性能参数，能分析出柴油机匹配用喷油泵、喷油器系列类型，以及计算喷油泵的主要匹配参数。实例计算结果表明，它能用于指导实机匹配工作。     

电控单体泵全工况循环喷油量影响参数相关性分析

电控单体泵的循环喷油量波动影响喷油系统工作的稳定性和一致性。利用AMESim软件建立单体泵数值模型,应用实验设计思想,制定了相关性分析的仿真方法。通过仿真和相关性分析,揭示了全工况平面内关键影响参数分别在有无交互作用下与循环喷油量的相关性变化规律,表现出复杂的非线性。得出无参数交互作用下全工况平面内与循环喷油量有显著相关性的特性参数为低压供油压力、凸轮型线速率、控制阀杆升程、喷油器开启压力、喷油器针阀升程和喷油器流量系数;交互作用下参数自身交互作用的二次因子与循环喷油量的相关性最显著。     

喷孔空化特性和近孔初始射流结构研究

设计了透明的有机玻璃喷嘴头部代替原喷油器的压力室和喷孔,在高压共轨试验台架上搭建了喷油器孔内流动和近孔喷雾可视化试验装置,采用高速可控闪光摄影与长距离显微成像技术相结合方法,获得了喷孔内部空化流动和近孔区域初始射流结构形态的发展过程图像。结果表明,所有试验喷孔内均呈现空化流动,空化强度和空化类型与针阀升程和喷油压力有关,喷油压力越高,对应空化初生的喷油时刻越早,并且空化类型在喷孔内出现的频率和时间也不同;喷油前喷孔内存在初始气泡,初始气泡大小不同导致了近孔区域初始射流结构不同。基于大涡模拟(Large eddy simulation,LES)和界面追踪法(Volume of fluid,VOF)多相流模型,根据喷嘴内部几何形状和试验条件,模拟计算喷孔内初始气泡的演变过程以及初始射流结构形态的形成发展过程,试验结果与模拟结果相符。     

柴油机燃用二甲醚喷射与燃烧的试验研究

研究了2135型柴油机燃用二甲醚日寸的喷射与燃烧特性。测试了嘴端油管压力、针阀升程、缸内压力、氮氧化物排放等参数，计算了燃烧率和累计燃烧率。试验结果表明，该燃料的喷射与燃烧过程明显不同于柴油。二甲醚的油管压力升高率和压力峰值低，喷射滞后期及其负荷依赖性很大；相应地，其着火点迟后，着火点的负荷依赖性也很大；滞燃期短；缸内最高燃烧压力和压力升高率低；扩散燃烧快速。柴油机燃用二甲醚可大幅降低氮氧化物排放，并实现无烟、低噪声燃烧。     

柴油温度对燃油系统影响的研究

通过模拟计算和试验研究相结合的方式研究了柴油温度对燃油系统性能的影响。试验表明,在相同转速下,随着柴油温度的升高,高压油管喷油器端的残余压力基本不变,压力到达峰值的时刻略延迟,最大压力值减小;在相同温度下,随着转速的增加,残余压力基本不变,压力到达峰值的时刻略有延迟,最大压力值增大;相同转速下,随着温度的升高,每循环喷油量减少;相同温度下,随着转速的增加,每循环喷油量增加。模拟结果与试验结果符合较好。     

出油阀结构参数对小型柴油机喷油量影响的研究

通过改变喷油泵出油阀结构、开启压力、出油阀紧帽腔容积等参数，借助AC1850－12位实时高速A／D采集卡、图像采集卡、微型计算机等测试设备，对喷油系统进行了试验研究，得出了出油阀结构等参数对喷油泵喷油量的影响规律。     

柴油机喷嘴内空穴流动可视化试验与数值模拟

柴油机喷雾特性除了与气缸内气流运动有关外,也与喷嘴内空穴流动有密切的关系.设计了比例放大多孔喷嘴内空穴流动和喷雾的可视化试验装置,进行了不同燃油喷射压力下喷嘴内空穴现象和喷雾的可视化试验,对所建喷嘴内空穴流动的三维数值计算模型进行了试验验证.采用试验和数值模拟相结合的方法分析了喷嘴内部流动从单相湍流流动发展为空穴流动、超空穴流动的流动特性,得出了喷嘴流量系数与喷射压力及空穴参数之间的关系以及喷嘴内出现空穴现象的临界条件.     

直喷式柴油机燃油系统参数的优化

主要介绍了4100型直喷式柴油机的燃油系统几个主要参数—喷油压力、喷孔直径和孔数、喷油嘴凸出高度及供油提前角的优化设计和试验研究。试验结果表明:提高喷油压力,采用多孔数、小孔径喷油嘴,减小供油提前角及合理的喷油嘴凸出高度,柴油机能得到较好的性能指标。该研究结果为今后其它机型的设计和改进提供一定的经验和依据,可供同行参考。