转子发动机喷雾特性试验研究

利用定容弹、纹影仪以及高速相机等装置,就柴油转子发动机工况下的喷雾过程进行了试验研究,重点分析了喷雾环境背压和喷射压力对喷雾特性的影响。结果表明:在转子发动机喷雾过程中,喷雾扩散速度先快速增大后逐渐减小;喷雾锥角在初次雾化阶段内急剧减小,然后在二次雾化作用下保持相对稳定。喷雾环境背压的增大,有效减小了喷雾贯穿距离,增大了喷雾锥角,说明喷雾环境背压的增大对喷雾贯穿距离和锥角都有显著的影响,从而为转子发动机喷油正时的优化提供了试验数据支持;随着喷射压力提高,喷雾贯穿距离和喷雾锥角都增大,并且增大喷射压力加强了燃油的初次雾化和二次雾化,有利于提高转子发动机喷雾质量,为优化柴油转子发动机油气混合状态创造了条件。     

圆环旋转黏性射流破碎过程及表面波的研究北大核心

以大涡模拟方法为基础,建立了圆环旋转黏性射流的仿真模型,对圆环旋转黏性射流的破碎过程及表面波结构进行了研究。结果表明:气液两相速度分布的不同会导致液膜出现空洞,空洞长大融合后会使液膜破碎为分裂液丝;长径比在3~15的分裂液丝占总数的83.2%;在惯性力的主导作用下,分裂液丝会发生颈缩现象,破碎成多个分裂液滴;在气相扰动和湍流脉动的共同作用下,在圆环旋转黏性射流的液膜表面会形成表面波;当轴向速度在100~150m/s范围内增大时,轴向表面波波长增长率明显增加;随着周向速度的增大,圆环旋转黏性射流周向表面波波长的增长速率会逐渐增大。     

可视化定容系统的开发

设计并加工完成了一套可视化燃油喷射系统,该系统可对定容器内气体压力、温度等关键因素进行闭环控制.利用该系统.通过改变不同喷射压力、喷射背压等边界条件,对比研究了燃油喷雾贯穿距离、喷雾角度等特性.结果表明,在高共轨压力下柴油喷雾贯穿距离随背压增大而减小,喷雾锥角随背压增大而增大;而高背压情况下,喷雾贯穿距离随轨压升高而增...     

油束雾化形成机理分析

应用数字粒子图像测速技术对燃油喷雾进行了深入的研究。以可视化的测试结果为依据,提出了对燃油破碎雾化过程认识的新观点,即在喷射纵向上,把燃油雾化破碎分为初始破碎区和细化破碎区2个部分;在喷射横向上分为雾化核心区、过渡区和边缘区3个部分。研究发现燃油破碎的整个过程中出现了油团、油线、油云聚集体等燃油破碎单元。结合测试结果对上述燃油破碎单元的出现、发展和转变过程进行了深入分析。结果表明:油束雾化是一个连续渐变多状态混合叠加的过程。     

柴油机喷油规律测试系统的仿真研究

利用HYDSIM软件建立了测量燃油喷射系统喷油量及喷油规律的仿真模型,并对测量装置相关参数进行优化。从仿真的角度验证了位移法测量喷油量及喷油规律的可行性与精确性,分析了喷油背压对系统喷油量及喷油规律的影响,并指出测量装置喷油背压可以靠活塞向下移动响应延迟在容积腔所形成的压力来实现。最后,将相关参数优化,得到测量装置结构参数的具体数值,可用于指导相关零部件的加工和选型。     

电控单体泵系统喷射特性仿真研究

对电控单体泵的喷射特性进行了建模仿真。研究了燃油系统结构参数对喷射压力和喷油速率的影响以及转速对喷射延迟的影响。结果表明:喷射延迟时间随着转速的增加而增加;喷射压力与柱塞—喷孔直径比成正比,而喷油速率与柱塞—喷孔直径比成反比,柱塞—喷孔的直径比决定了燃油喷射系统可能达到的最大喷油压力和最大喷油速率;最大喷射压力和最大喷射速率都随着长度比的升高而降低,最大喷射压力受长度比的影响比最大喷射速率更加敏感。     

柴油机非对称喷油嘴内部空化流动特性的数值研究

柴油机喷油嘴内部喷嘴流量和空化现象直接影响到燃油的喷射和雾化,进而影响柴油机的性能和排放。以两种非对称柴油机喷油嘴——小压力室喷油嘴(mini-sac)和无压力室喷油嘴(VCO)为例,通过Fluent软件对其进行空化和流量数值仿真,研究入口压力和背压参数对质量流量变化的影响。研究结果表明:在相同进出口压力下,mini-sac型喷油嘴各孔的流量均比VCO型的大;在较低和中等进口压力下VCO型喷油嘴各孔比mini-sac型更容易产生空化,而在较高的进口压力下这两种类型喷油嘴各孔产生空化难易程度基本一致;当进口压力不变时,随着出口压力的降低,在无空化产生时其质量流量与压力差呈线性关系;当空化出现时其质量流量继续增加,当出现超空化现象时该孔的质量流量不再变化;随着各孔的轴向夹角的增大,流量越小,空化越容易;对于这两种喷油嘴来说,只有mini-sac型孔3和孔4的空化出现在喷孔的上端和下端,其余孔的空化都只产生在上端。     

高压共轨柴油机喷雾特性研究

为了探究大背压环境下高压共轨柴油机的喷雾特性,研制了一种可视化喷雾系统,该系统能够实现3 MPa背压环境下的高压喷射.基于该系统,研究了不同喷射压力和背压对高压共轨柴油机喷雾特性的影响.结果表明:同一背压下,随着喷射压力的提高,喷雾锥角逐渐变大,并且存在微小的波动现象,贯穿距离也随之增长,但增长的幅度较小;同一喷射压力...     

高压喷射GDI喷孔几何结构对喷孔内流及喷雾特性的影响

采用大涡湍流模拟结合多相流耦合喷雾的方法对GDI喷孔内流和喷雾特性进行了数值研究,着重分析了喷射压力及喷孔结构形状对喷孔出流特性和液滴粒径的影响。结果表明:提高喷射压力有利于增加喷孔出口流速及湍动能,增强燃油破碎;当喷射压力提高到30 MPa之后,进一步提高喷射压力时索特平均直径(SMD)变化不明显,但小粒径占比显著增加;对于变截面喷孔,变截面双曲线喷孔出口处速度和湍动能最大,其SMD最小,小粒径占比最多,有利于喷雾质量提高;与渐缩形喷孔相比,渐扩形喷孔出口处湍动能较大,有利于喷雾初次破碎,然而较多的空泡堵塞喷孔,喷孔出口处流速较低,不利于燃油二次破碎。     

低污染柴油机用电装公司电控直列式喷油泵

为满足日趋严格的柴油机排放法规,提高燃油经济性,提高发动机输出功率以及降低噪声,电装公司探讨了对改善燃烧过程十分重要的燃油喷射雾化方面的一些方案,研究了为缩短喷油持续期而提高喷射压力与喷油率并同时提高控制精度的方法以及利用发动机和车辆工况反馈,采用电子控制系统实现优化控制。     

喷油咀热能去毛刺工艺实践

<正> 钻削柴油机喷油咀的喷孔,在喷孔内口产生毛刺及尖角,目前国内务生产厂家是用手工去除毛刺,但尖角依然存在。在燃油喷射时,喷孔内口尖角将加剧燃油在喷口内的扰动,使喷射流动能损失增加,燃料喷注速度下降,焰状体中心锥角增大,油线贯穿深度浅。喷孔内口毛刺将造成喷油局部节流,使一小股油流高速冲出喷孔,形成畸形尖端油束,产生喷射角度偏差。又由于毛刺的节流作用,增加喷孔内口处的旋涡损失,加剧喷注扰动,喷注速度下     

燃油喷射压力对缸内直喷汽油机喷雾特性的影响

燃油喷射压力对混合气形成有直接影响,提高喷射压力可进一步降低直喷汽油机微粒排放。使用STAR-CD软件分别建立定容弹和发动机缸内喷雾计算模型,利用喷雾特性可视化试验进行喷雾模型有效性验证,其后分析了燃油喷射压力对喷雾贯穿距、索特平均直径等基本特性参数的影响,研究了燃油喷射压力对缸内混合气形成的影响。结果表明提高燃油喷射压力可有效促进燃油的雾化蒸发,加快混合气形成,提高混合气分布均匀性。     

喷嘴内燃油空化及影响因素的实验研究

柴油机燃油喷射雾化过程除受湍流和环境气体的空气动力学效应影响外,还与喷孔内空化有关,因此对喷孔内燃油空化和影响因素的研究有重要的意义。本文中设计了透明喷孔代替原柴油机喷油器的喷孔,采用高速数码相机和高放大倍数、高分辩率的长距离显微成像技术和纳秒级闪光灯作为相机曝光光源,获得了较高分辩率和清晰度的实验图像。对柴油机喷孔内燃油空化产生、发展和分布状态进行显微观测,直观展现喷孔内燃油空化及影响规律,获得了燃油空化过程的直观认识。结果表明,柴油机喷孔内空化流动情况比较复杂,影响因素较多,其中喷孔几何结构对喷嘴内空化过程影响最显著,喷孔内空化首先出现在压力室针阀附近,随后空化区域向喷孔出口处扩散、延伸,对于渐缩喷孔,空化形成受到抑制,而渐扩喷孔则有利于空化形成;减小喷孔直径,不利于空化形成。环境压力对空化起到抑制的作用,环境压力增大,也不利于空化形成。此外还对喷孔内空化强度进行量化描述,通过空化强度对实验获得的图像进行量化分析。     

康明斯柴油机三种燃油喷射系统特点解析

三、电控高压共轨燃油喷射系统 电控高压共轨技术是指在高压油泵、压力传感器和ECM组成的闭环控制系统中,喷油压力不由针阀挤压燃油而产生,且其大小与发动机转速无关的一种供油方式。在共轨供油系统中,喷油压力的产生和喷射过程是彼此完全分开的,高压油泵把高压燃油输入到蓄压器中,通过对蓄压器内油压的调节实现精确控制,使最终高压油管压力的大小与发动机的转速无关。     

电控单体泵预喷射技术的仿真研究

对电控单体泵高压燃油喷射系统进行预喷射技术的研究。在AMESim中搭建了电控单体泵系统的模型并进行仿真和试验验证,结果表明该模型能够较为准确地预测燃油喷射系统的基本参数变化规律。在此模型基础上进行预喷射仿真研究,其结果显示:预喷射在油管内形成压力波动,对主喷产生影响;预喷油量越大,主喷油压波动越大,平均主喷油压越小,导致相同喷油脉宽下主喷油量减少。虽然预喷射形成的压力波动随转速的升高而减弱,但中低速时的影响不可忽视,故如采用预喷射,须重新标定主喷脉宽MAP。     

柴油-正丁醇混合燃料的宏观喷雾特性试验研究

在高压共轨燃油喷雾试验台上对正丁醇体积掺混比分别为0%,5%,10%和20%的柴油-正丁醇混合燃料的宏观喷雾特性进行了研究。结果表明:在相同共轨压力下,随着背压的增加,喷雾锥角增大,喷雾贯穿距减小;在相同背压下,随着共轨压力的增加,喷雾贯穿距和喷雾锥角均逐渐增大,但当共轨压力增大到110 MPa时,二者不再增大;在相同背压和相同共轨压力下,喷雾贯穿距和喷雾锥角随着正丁醇比例的增加逐渐增大,说明在柴油中混合一定比例的正丁醇可以提高燃料的雾化质量。     

松油与柴油宏观喷雾特性的对比试验研究

利用高速摄影技术对松油与柴油在不同试验工况下的喷雾锥角、贯穿距离和油束面积进行对比。结果表明:两种燃料的喷雾特性接近,喷雾锥角随喷油压力和背压的升高而变大,且背压对锥角的影响更为显著;贯穿距离和油束面积随喷油压力的升高而增大,随背压的增加而减小;与喷雾锥角相比,贯穿距离对油束面积的影响更大;相同工况下松油的贯穿距离、喷雾锥角和油束面积均比柴油略大,雾化质量更好。试验结果为松油作为替代燃料的可行性研究提供参考。     

燃烧压力对柴油机喷油泵喷射特性的影响

在增压柴油机的燃烧过程中,提高压缩比,从而提高最大气缸压力,造成喷油装置必须克服喷咀处较高的压力进行喷射。 为了分析喷咀背压对喷油延迟、供油量和喷油规律的影响,做了一些试验。     

基于内窥镜的汽油发动机喷水可视化研究

设计了高速内窥镜系统,对汽油发动机进气道内的水雾喷射过程进行了可视化研究。对比了两种喷水器布置、不同喷水时刻和不同喷水压力下的水雾喷射过程,并结合台架数据分析了这些因素对发动机燃油消耗率和NO_x排放的影响。结果表明,在3 000 r/min@1.4 MPa工况下,使用3∶10的水油质量比,发动机喷水后燃油消耗率降低约3%,NO_x排放降低约20%。喷水器结构和布置方案对喷水效果影响不大。喷水时刻影响水雾进入缸内蒸发冷却的过程,不同喷水时刻下发动机燃油消耗率略有差异,NO_x排放变化趋势与燃油消耗率相反。喷水压力影响水滴雾化和运动过程,高喷射压力下雾化变好,但会使水滴在进气道内提前蒸发,反而降低其对缸内的冷却效果,试验在0.8 MPa喷射压力下燃油消耗率最低,而NO_x排放随着喷射压力的升高逐步降低。     

电控共轨式柴油喷射系统

现代汽车柴油机的燃油喷射系统可以分为凸轮驱动型系统和液压（电／液）驱动型系统两大类。凸轮驱动型系统又可进一步分为传统的喷油泵一高压油管一喷油器（简称泵一管一嘴系统）型式和没有高压油管的泵一喷嘴型式（喷油压力在插入气缸盖中的泵一喷油器总成中产生）。液压（电／液）驱动型系统也就是共轨式柴油喷射系统。