喷油嘴内燃油流动对喷雾影响的数值分析

采用CFD动态模拟计算分析不同针阀升程时刻燃油在喷油嘴内的流动情况以及燃油雾束的空间分布。结果显示气穴最早出现在喷孔进口面上边界,由于针阀的运动气穴区域被分成两个区域,并且一直延伸到喷孔出口。提取喷孔出口区域的速度分布、气相体积分数等数据并作为初始边界条件导入喷雾计算中,并对喷雾过程进行试验验证。试验结果和模拟计算结果显示了高度的一致性,从而验证了喷嘴内部不同的流动特性将会造成喷雾形态的差异。     

由弹簧引起的几种故障

一台X195型柴油机,其喷油嘴针阀经常发生“咬死”故障。拆卸检查发现出油阀弹簧弹力不足。出油阀弹簧弹力不足,密封锥面密封不严,造成喷油压力下降,喷油嘴渗漏出的柴油在针阀口周围形成积炭,使针阀“咬死”。更换新的出油阀弹簧后故障消失。     

喷油器故障的排除

喷油器故障的排除喷油嘴满油针阀体密封锥面因受针阀的频繁冲击，以及高压油流的不断喷射，锥面就会逐渐出现刻痕或斑点，于是丧失其密封性而滴油。则柴油机功率下降，油耗上升，排气管冒黑烟或有放炮声。此时应在针阀头部沾上少许氧化铬细研磨膏（不要沾在针阀孔内）对锥面进行研磨，然后在柴油中洗净，装入喷油器试验，仍不合格需更换针阀偶件。针阀咬死针阀因锈蚀卡住，或因可燃气窜入针问导向面形成积炭使针阀咬死时，可将针阀偶件在废机油中加热至沸腾，再用手钳垫以软布夹住针阀尾端慢慢活动，然后抽出，放入清洁柴油中用木片刮除积炭…     

喷油嘴针阀磨损的原因与防范措施

喷油嘴是柴油机燃油喷射系统的关键部件之一。它所处的工作条件十分恶劣,机械负荷和热负荷较高,加上安装调整不当,常常只能使用几百小时,就出现喷雾不良、喷孔滴油、积炭,甚至针阀卡死等问题,严重地影响柴油机正常运转,致使功率下降,耗油率增加。 一、磨损的原因与危害 (1)密封锥面磨损一般阀体锥角为59度,而针阀锥角为60度,接触面宽度为0.2～0.3毫术。若进入喷油嘴的燃油内含有     

喷油嘴偶件,柱塞偶件的检验与简单修理

喷油嘴偶件、柱塞偶件的检验与简单修理李来顺，张华，李成东，吴江宇一、喷油嘴偶件的检验和修理喷油嘴偶件成对清洗干净后，用软质工具清除针阀与针阀作中的积炭。若喷油嘴偶件卡死、针阀烧损变成蓝色，或针阀在针阀体中松旷，则不应再用。针阀密封部位磨损不太严重时，...     

不要报废合格的喷油嘴

在更换新喷油嘴时,有时会发现喷油嘴针阀有卡住现象,遇到这种情况,有的机手不认真进行检查分析,就认为是喷油嘴质量有问题,随便把新的喷油嘴报废。其实,如果喷油嘴本身质量有问题,在装入喷油器总成前调试时,来回抽动针阀就会感到有阻力。如果装前正常,而装后有卡...     

喷油嘴针阀卡涩现象的分析

在更换新喷油嘴时，有时会发现喷油嘴针阀有卡住现象，遇到这种情况，有的机手不认真进行检查分析，就认为是喷油嘴质量有问题，随便把新的喷油嘴报废，造成不必要的浪费。其实，如果喷油嘴本身质量有问题，在装入喷油器总成前调试时，来回抽动针阀就会感到有阻力。     

喷油压力过高会损坏喷油嘴

最近，有两机手从河北围场农机公司购买了两台河北160型拖拉机，发动机为立式195，使用的喷油嘴型号为ZCK154S5428。使用时间不长，两车的喷油嘴均在喷油孔处损坏。分析认为系喷油器喷油压力过高所为。ZCK154S428喷油嘴针阀顶端比较尖，喷油压力过高会造成针阀冲击力过大，针阀顶尖将喷油孔顶破，而针阀阀体系铸钢制造，较脆，     

喷油嘴针阀卡涩现象的分析

在更换新喷油嘴时,有时会发现喷油嘴针阀有卡住现象,遇到这种情况,有的机手不认真进行检查分析,就认为是喷油嘴质量有问题,随便把新的喷油嘴报废,造成不必要的浪费.其实,如果喷油嘴本身质量有问题,在装入喷油器总成前调试时,来回抽动针阀就会感到有阻力.如果装前正常,而装后有卡涩现象,一般都是装配不清洁或喷油器有问题,在使用中常有以下几个原因能导致针阀出现卡涩现象.     

柴油机喷油器常见故障的成因及排除方法

喷油器是柴油机的精密件之一,它易产生的故障有:针阀锥面与针阀体锥面磨损、针阀与针阀孔导向面磨损、喷孔扩大、针阀卡住、喷孔阻塞,喷油压力过高或过低等。本文详细分析了这些故障产生的原因,并提出了排除故障的方法。     

某柴油机喷油器喷射过程数值研究

喷油器是柴油机高压共轨燃油喷射系统的关键部件.喷油器关键部位参数和燃油选择会影响柴油机的喷油过程,从而影响柴油机工作特性.通过建立一维仿真模型,研究不同的结构参数和不同燃油的粘度、密度对针阀运动规律、喷油速率、喷油量等影响,研究结果对燃油的选择和喷油器的关键部位设计具有一定的参考价值.     

小缸径直喷柴油机喷雾与燃烧三维数值模拟

应用CFD软件对一台小缸径增压中冷柴油机进行了喷雾燃烧数值模拟,得到了详细的喷雾发展形态、燃油浓度分布和燃烧过程温度场、有害排放物分布等重要信息,为燃烧室结构优化设计和与油嘴匹配奠定基础。计算结果表明,计算示功图与实测值吻合较好;喷油阶段,油束存在碰壁现象,燃烧室凹坑底部燃油浓度较高;随着活塞下行,锥台与凹坑连接处空气运动较弱,燃油浓度较高,同时NOx与Soot生成与混合气浓度、空气运动、温度有密切联系。     

直喷汽油机多孔喷油器喷嘴内部流动数值模拟

采用双流体法应用线性空化模型对某直喷汽油机多孔喷油器喷嘴内部流动形态进行模拟,分析了喷嘴内空化流动发展规律,总结并比较了几种判断空化流动的方法.模拟结果表明:在喷孔内及针阀开启关闭时与阀座缝隙间均发现有空化现象;空化形态不稳定,随时间变化;空化造成喷嘴流量减小流速增大,各孔流量亦产生差异;临界空化数可以有效预测空化现象;GDI多孔喷嘴仅在喷射压力很小而喷射背压很大的分层燃烧方式下有可能不空化.     

垂直多孔喷嘴内部流动空穴现象数值模拟分析

柴油机喷嘴内部空穴流动是影响喷雾特性的重要因素,在对柴油机喷嘴喷孔内部空穴流动现象分析的基础上,利用混合多相流空穴模型对垂直多孔喷嘴完全发展了的空穴流动进行了三维数值模拟,分析了喷油压力、气缸背压及喷孔入口圆角半径与喷孔倾角对喷孔内部空穴分布的影响。验证了低空穴参数对应的空穴层延伸长度较长,喷孔入口锐边过渡会增加喷孔出口液流紊乱,从而加速雾化。     

高压共轨喷嘴内部空化过程的两相流数值研究

高压共轨喷油器喷嘴内的流动属性,尤其是喷孔出口截面上的湍流参数、射流速度以及液相的体积分数等参数对喷雾初次破碎所形成的油滴大小、速度有着重要影响,从而显著地影响喷雾雾化效果。为此,基于验证的欧拉两相流模型对上下两排喷孔式高压共轨喷嘴内空化过程进行了计算分析,并分析研究了针阀升程、喷射压力以及喷孔进口倒角、喷孔锥度等参数对喷嘴内空化过程的影响。计算结果表明,上排喷孔的空化程度要大于下排喷孔,并且适当的进口倒角、收缩型喷孔都能明显地抑制空化过程,但是射流湍动能下降而不利于雾化过程。     

怠速工况下氧化型催化转换器辅助DPF再生方法

在柴油机颗粒物捕集器(DPF)前端安装氧化型催化转换器(DOC),通过在氧化型催化转换器前端喷入柴油来提高柴油机尾气温度,并通过降低柴油机尾气流量进一步提高尾气温度,可以实现柴油机颗粒物捕集器再生.整个再生系统由喷油器、氧化型催化转换器和柴油机颗粒物捕集器组成.在发动机台架上对该再生方法进行系统试验研究,包括再生时氧化型催化转换器的升温特性、喷油流量与温度升高幅度的关系、DPF再生过程和再生方法的燃油经济性及二次污染.结果表明怠速工况下DOC辅助DPF再生能顺利实现,再生过程消耗柴油120.5 g,再生过程中排放的CO和HC分别为12.4g和1.1g.     

农用单缸柴油机喷醇器流量特性试验研究

采用进气道甲醇电控喷射方式,在农用单缸柴油机中掺烧甲醇,喷醇压力和甲醇温度会改变每循环喷醇量,直接影响单缸柴油机甲醇的掺烧比。采用试验的方法,在不同喷射压力、甲醇温度条件下,测量喷醇器流量随喷醇脉宽的变化规律,对循环喷醇量特性进行分析,采用数值分析的方法,提出循环喷醇量的修正MAP。结果表明,脉宽在0~0.5 ms喷醇器处于无效喷射阶段,0.5~1.5 ms循环流量随脉宽增大呈非线性增加,脉宽大于1.5 ms,循环流量随脉宽增大基本呈线性增长;循环喷醇量随喷醇压力和甲醇温度的提高而增大,1.5~10 ms阶段,喷射压力每提升25 kPa,循环流量平均提高4.8%,甲醇温度每提升15 ℃,循环流量平均提高3.2%;喷醇压力和甲醇温度变化时,提出的修正MAP能够有效对喷醇量进行校正。     

燃烧室和喷油器结构对重型柴油机性能与排放的影响

在一台两级增压共轨重型柴油机上,重点研究燃烧室与喷油器结构参数、废气再循环(EGR)参数等因素对燃烧过程、性能和排放特性的影响。数值模拟结果表明,相比原机燃烧室（CR17.5）,CR16.8和CR16.2的缸内混合气湍动能增大,油气混合更为均匀。试验结果表明,相比CR17.5和CR16.2,CR16.8能有效提高燃烧反应速率、缩短燃烧持续期而降低有效燃油消耗率（BSFC）,CR16.2因压缩比降低过大,BSFC最高。综合数值模拟与试验结果发现,大负荷等EGR率时,CR17.5的NOx和碳烟（soot）生成量最高,但最终的碳烟排放量低于CR16.2。CR16.8缸内湍动能最高,NOx 与碳烟之间的折衷关系明显改善。喷油器优化匹配试验结果表明,相比原机直孔喷油器,带倒锥度喷孔且孔径减小的喷油器S4和S5能显著降低碳烟,明显改善NOx与碳烟之间的折衷关系。     

内燃机喷雾模型的研究现状

喷雾模型是内燃机CFD软件中重要的组成部分,而喷雾模型是由多种子模型组成的。正确设定喷嘴出口的边界条件和选择恰当的喷雾破碎模型成为成功分析和优化内燃机喷雾过程的先决条件。本文着重介绍了孔式喷嘴流动模型和基于表面波不稳定性理论的WAVE模型、KH—RT模型、Huh—Gosman模型和LISA模型,以及它们在CFD软件中的应用。这些模型的应用从理论上讲可以大大提高内燃机喷雾多维模拟的计算精度。