针阀关闭时刻柴油机不同喷孔内流场的计算

基于开源软件OpenFOAM定义两种连续的网格运动使针阀完全关闭,分三步数值模拟针阀关闭时刻喷孔内的瞬态流场,模拟结果与S ．Jollet试验结果基本吻合。在此基础上研究喷孔结构参数对孔内流场的影响,计算结果表明,随着孔径的增大,喷孔内残余燃油内部有气泡形成;喷孔长度越短,喷孔内残余燃油内部的空气体积越大,形成的气泡越靠近压力室;K系数的减小有利于喷孔内气泡的产生。     

柴油机喷油器常见故障及排除方法

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。     

喷油器的改进对球型燃烧室柴油机排放的影响

通过减小喷油器针阀、弹簧座和弹簧等运动件的质量 ,达到减小喷油器运动惯量的目的 ;通过减小压力室直径 ,达到减小压力室容积的目的。最后将带有新设计的低惯量小压力室喷油器的柴油机进行排放性能测试 ,结果表明柴油机排放得到了改善 ,从而证实了这种方法的有效性     

真实喷嘴结构对燃油喷雾和内流特性影响的试验研究进展

主要回顾了柴油机真实喷嘴几何结构尺寸对燃油的喷雾特性和内流特性影响的试验研究结果,着重阐述了喷孔直径、喷孔锥度、喷孔长径比、入口圆角和压力室容积对燃油喷雾和内流动态特性的影响规律。结构参数对喷雾特性的一般规律可以得到,但是研究结果存在不确定性。所以将来此方面的研究必须将单一几何结构参数对喷雾的影响规律与其他结构参数的影响有效分离,才能准确揭示结构参数的影响规律;结构参数引入的空穴现象与结构参数本身的影响规律耦合在一起,必须在确定空穴指标的前提下研究结构参数的影响规律;商用喷嘴结构与设计尺寸之间存在不可避免的缺陷,必须采用高精度加工的喷嘴来研究结构参数对喷雾特性的影响规律。     

柴油机喷嘴空穴流动特性分析

利用混合多相流空穴模型进行了喷嘴内气液两相流动的数值模拟。分析了喷油压力、背压、喷嘴几何特征参数对喷孔内空穴流动、空穴区域分布的影响,以及各种参数对流量系数和燃油出口平均速度的影响。研究结果表明,无量纲空穴数直接影响喷孔内的空穴分布,而流量系数和燃油出口平均速度等流动特性则与喷油压力、喷孔入口圆角半径、喷孔倾角、针阀升程等几何特征参数有很大关系。     

柴油车喷油器常见故障原因分析

喷油器开启压力过高此故障将使喷出的油束贯穿距离增加，不利于混合气的形成和燃烧，影响功率的提高，同时还会增加燃油消耗及喷油泵的负荷，影响使用寿命。其原因有喷油器压力调整不当、针阀粘滞、喷孔堵塞等。对于该故障，应首先清洗喷油器疏通喷孔，清除针阀上的粘结活物，尔后对开启压力进行调整。     

GDI喷油器特性研究

直喷汽油机高压喷油器,由于喷射压力高,雾化效果好,燃烧充分,有利于降低油耗。本文探讨了高压喷油器主要结构及其设计对喷射特性的影响。研究了喷油器动、静态流量特性,同时还分析了喷射特性曲线线性范围;采用非固定衔铁的针阀结构,避免针阀反弹,电子控制单元ECU更加精确地控制发动机所需喷油量,并对阶梯喷孔特殊结构对防积碳的作用进行了研究。     

喷油器使用性能稳定性的改善

文中叙述了用改变喷咀密封带结构提高喷油器使用性能稳定性的新技术方法,分析了针阀与阀座锥角之间的相互关系,给出了一种新研制喷咀针阀和阀座的结构参数,并介绍了新结构的喷咀和现批量生产的喷咀在汽车上的行驶试验结果。     

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。     

空化对GDI喷嘴内部流动及喷雾特性的影响

采用两相流非线性空化模型和Huh-Gosman喷雾模型对GDI多孔喷油器喷嘴内部流动和喷雾特性进行模拟。通过流量及喷雾试验对计算模型进行了验证,研究了喷嘴内空化现象对流动及喷雾特性的影响,并从抑制空化、提升流量的角度研究了喷嘴内部流动空化的影响因素及规律。研究结果显示:高压汽油在喷嘴内的流动存在明显的空化现象,空化导致的有效流通面积减小是喷嘴流量减小的原因。针阀升程增加,喷嘴流量先增加较快,后趋于平缓。喷孔的不均匀分布导致各喷孔内的空化状况不同,进而产生流量差异。空化作用也使得喷雾射流在喷孔出口截面的流动参数产生差异,影响喷雾的落点分布和喷雾形态。通过优化喷孔k系数和喷孔入口圆角半径可显著提高喷孔流量。     

电控多点喷射系统：（四）执行器

1.电磁式喷油器(INJ) 电控燃油喷射系统采用电磁式喷油器。其有多点喷射的喷油器与单点喷射的喷油器两种不同形式(如图1所示)。 多点喷射每个缸有一个喷油器,安装在进气门上方,当ECU发出喷射信号使电磁线圈通电后,针阀被吸起,汽油从针阀与喷孔的环形间隙喷出,当电源切断后,针阀在回位弹簧作用下关闭喷油孔。针阀的开启持续时间(即     

汽车喷油嘴的维护使用

喷油嘴是由喷油器（见图1）体、挺杆、喷油嘴偶件、调压弹簧等件组成。工作时喷油泵将高压燃油从喷油器进油管接头、经喷油器体和针阀体中的油道进入针阀体中部的环形高压油腔，油压作用在针阀中部的承压斜面上并形成一个向上的轴向推力，当此推力超过调压弹簧的压力时、针阀便上移，燃油通过阀体底部的四个喷孔，以雾化状态喷人燃烧室内。当供油中断、油流压力下降，针阀在调压弹簧作用下迅速回位，针阀下部的密封锥面紧压在针阀体的密封锥面上并将喷孔关闭，燃油停止喷射。     

喷孔流量系数精确测量方法研究

提出了一种新的动态精确测量喷孔流量系数的方法,消除了针阀开启与关闭过程对流量系数计算的影响,通过试验与计算手段得到了喷孔在不同喷射条件下的流量系数,并分析了不同喷射条件的影响及原因。利用单次喷射仪测量了在不同喷油压力和不同喷油持续期条件下的柴油喷油量,绘制了等喷油量曲线,可为后续研究提供参考。     

电控喷油器参数对喷油规律的影响

基于一维仿真软件GT-Suite模拟电控高压共轨燃油喷射系统及柴油机整机模型,探究电控喷油器关键参数对喷油规律的影响。研究表明,提高喷嘴流量系数可以大幅度提高喷油速率,且加快后期断油;控制室容积进、回油节流孔直径对针阀开启和关闭有很大影响;随着控制室容积增加,喷油规律曲线向右平移,针阀关闭速度变慢;电磁力对针阀开启影响较大,且随着电磁力的增加,初期喷油速率有所增加;针阀弹簧预紧力会影响针阀开启和关闭的速度。研究结果对高压共轨电控喷油器的确定和优化具有一定的参考价值。     

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。     

高压共轨系统循环喷油量波动交互作用分析

电控喷油器参数变化影响高压共轨系统循环喷油量稳定性,从而影响柴油机工作的一致性和可靠性。本文中基于键合图理论建立了共轨管-高压油管-电控喷油器数值模型,与试验测量结果对比表明该模型具有较高的准确性。利用试验设计方法制定了试验研究方案,得到了循环喷油量波动响应面模型,并证明了该模型能准确预测循环喷油量波动。基于响应面方法分析了参数间交互作用对循环喷油量波动的影响,研究表明进油节流孔直径与喷孔直径、进油节流孔直径与针阀升程、喷孔直径与控制阀复位弹簧预紧力、喷孔直径与针阀升程、控制阀复位弹簧预紧力与针阀升程间交互作用对系统循环喷油量波动有显著影响,为高压共轨系统数值建模和优化设计提供了理论指导。     

喷油器的常见故障与保养维修

喷油器是柴油机的关键部件，它易产生的故障有：滴油、针阀咬死、针阀与针阀导向面磨损、喷孔扩大、喷油器雾化不良、用错针阀偶件、针阀体的端面磨损、喷油器与缸盖结合孔漏气窜油等。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。     

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。     

基于仿真优化的汽油喷油嘴产品加工质量的提升

为了确定不同结构参数对喷油器静态流量的影响,运用GT-Fuel仿真软件建立汽油机喷油器模型,分析关键参数喷孔长径比、喷油器针阀开启高度、喷孔孔径对喷油器静态流量的影响,采用DOE方法对结构参数进行优化,并利用现有的试验以及测量条件,对所制作样件进行试验研究。     

超高压共轨柴油机油气室匹配仿真研究

介绍了超高压共轨系统工作原理,基于Fire软件分别建立了进气道和燃烧室的仿真模型,并在利用试验验证了模型准确性的基础上,通过模型分析了油、气、室参数间的匹配关系对超高压共轨柴油机性能的影响,为进一步改善柴油机的性能和实现油、气、室参数间的优化匹配提供了理论依据。结果表明:在超高压喷射条件下,同一喷孔直径匹配的涡流比越大(1.21~3.62范围内),越有利于改善柴油机性能,并且喷孔直径越大,改善的效果越明显,当3.62涡流比匹配0.30mm喷孔直径时,可获得最高的平均有效压力,并且此时具有最好的排放效果;同一喷孔直径匹配的燃烧室口径比越小,越有利于改善柴油机性能,并且喷孔直径越小,改善的效果越明显,当0.75燃烧室口径比匹配0.23mm喷孔直径时,可获得最佳的动力性和排放性。