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。     

装备EGR系统柴油机的结构参数优化及排放性能试验研究

以装备EGR系统的增压直喷柴油机为研究对象,分别研究了燃烧室型式、喷油器喷孔直径和喷孔数量、喷油器喷孔夹角、喷油器启喷压力、喷油泵嘴端最高压力和喷油泵供油提前角对NO,和微粒排放的影响,以及不同EGR率对柴油机NO,以及微粒排放的影响.针对结构参数调整后的柴油机进行了台架试验,结果表明,在保持HC、CO排放基本不变的情况下,该柴油机的NO排放下降了21%.     

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。     

CA4D32—12柴油机喷油器及喷油泵的匹配试验研究

对CA4D32—12柴油机进行了喷油器及喷油泵的匹配试验研究。选择不同的喷油器孔径、喷孔夹角及具有不同结构参数的喷油泵进行排放及性能试验,就这些因素对排放及性能的影响进行了分析,确定了喷油器和喷油泵的优化匹配方案。试验结果表明,通过优化匹配提高了CA4D32—12柴油机的排放性能指标,使其在满足欧Ⅱ排放标准的同时,外特性最低燃油消耗率达到了209 g/(kW.h),提高了燃油经济性。     

基于AMESim的柴油机喷油器的仿真研究

喷油器是柴油机燃油喷射系统的重要组成部件,喷油器性能的好坏直接影响柴油机的整机性能。为了确定不同结构参数对喷油器喷射性能的影响过程,利用AMESim系统仿真软件建立了某柴油机喷油器仿真模型,分析了关键结构参数变化对针阀运动速度、喷油流量和喷油量等的影响规律,研究结果对喷油器的结构设计及改进具有一定的参考价值。     

PFI增压汽油机机油稀释试验研究

在一款1．0 L 气道喷射增压汽油机上研究了机油稀释的分布区域及其产生机理,发现机油稀释严重的区域主要集中在高速大负荷工况。通过对喷油器喷孔直径、喷油相位、VVT 动作角、空燃比、水泵流量、机油冷却器散热量、曲轴箱强制通风系统 PCV 阀补气量等相关特性参数的调整验证,发现喷油相位靠后、空燃比过浓是机油稀释严重的主要原因,水泵流量、PCV 阀补气量、VVT 动作角、机油冷却器散热量对机油稀释也有一定的影响,喷油器喷孔直径的变化对机油稀释无影响。最终在该款发动机上综合采用优化喷油相位、水泵流量、PCV 阀补气量、机油冷却器散热量的措施,最大机油稀释水平控制在5％以下。     

喷油器结构对柴油机性能影响的研究

着重介绍了对某大功率高速柴油机喷油器针阀体结构进行的改进研究,以改善喷油器的喷雾特性以及提高其流量,同时通过柴油机整机性能匹配试验,研究喷油器结构对柴油机整机性能的影响。     

喷油器参数对柴油机燃烧特性影响的数值模拟

应用三维CFD模拟软件FIRE,对1台135柴油机的喷雾与燃烧过程进行了数值模拟。通过缸内流场分析和浓度分析,研究了喷孔数、喷孔锥角对燃烧过程的影响及对NOx和炭烟生成的影响。结果表明,喷孔数和喷孔锥角影响燃油的喷雾质量和油气混合质量,进而影响燃烧过程和排放物的生成;CFD模拟计算对优化喷油器参数,从而改进燃烧系统具有指导意义。     

提高共轨喷油器工作效率研究

根据电磁阀式共轨喷油器工作特点,研究了提高大流量电磁阀式共轨喷油器工作效率的技术途径。以喷孔前的压力为实际喷油压力,其与供油压力的比为共轨喷油器的有效喷油压力效率;以喷油量与喷油量和总回油量之和的比为共轨喷油器的有效喷油量效率。结果表明：喷油器有效喷油压力效率与有效喷油量效率相互影响;采用异型结构喷油嘴偶件可以有效提高喷油器工作效率;喷油器与燃油轨间高压管路长度、喷油嘴偶件及其他结构参数进行综合匹配,能够进一步提高喷油器工作效率。综合匹配的计算结果表明,在160 M Pa 标定压力下,最大有效喷油压力效率达到108．3％,有效喷油量效率达到96．8％。     

超多喷孔喷射对高压共轨柴油机晚喷燃烧特性的影响

为实现柴油机的高效低排放燃烧,研究了在晚喷条件下的超多喷孔喷射对高压共轨柴油机喷雾、燃烧和排放特性的影响。利用KIVA-3V程序,对一台6缸高压共轨柴油机进行三维模拟,并对其进行了试验验证。结果表明:与传统喷油器相比,超多喷孔喷油器上、下层油束的干涉作用使喷雾形态显得分散很多,这有利于雾化和蒸发。采用超多喷孔喷油器后,呈预混燃烧。与传统喷油器方案相比,放热率峰值增大60%,NOx排放增大36%,碳烟生成区域明显减小、峰值下降48%。在保证动力性的前提下,采用超多喷孔喷油器和废气再循环技术、推迟喷油、提高喷射压力,NOx降低64%,碳烟降低46%。因而,这种柴油机能够实现高效清洁预混燃烧。     

一种高压共轨喷油器控制阀设计研究

针对大流量、高转速高压共轨喷油器回油量大、响应慢的问题,设计一种带滑阀结构的共轨喷油器控制阀,通过仿真计算分析了高压共轨喷油器控制阀关键结构参数对喷油性能的影响规律,并以此为依据,开展喷油器控制阀滑阀结构设计研究。通过试验验证了共轨喷油器控制阀增加滑阀结构设计后对提高喷油响应速度、降低回油量有明显的作用,优化了喷油器的性能,提高了供油系统的效率。     

缸内低压直喷汽油机喷油器设计研究

针对某型号摩托车发动机进行了缸内低压直喷喷油器设计,确定了喷油器的主要形式、喷孔数目、喷孔直径以及喷孔夹角的布局形式等主要参数,并利用高速摄影仪对该喷油器的喷雾特性进行了分析。     

关于喷油器头部积碳对燃油雾化的影响

喷油器对燃油的雾化是至关重要的,并且还影响着发动机的节能减排作用。通过试验数据对比,发动机喷油器其雾化效果变化较为明显,且积碳明显可见。通过对燃油雾化的影响分析得出,因在燃烧中产生积碳,并且粘附在喷油器头部,减小喷孔直径和喷孔数量,对喷油器燃油雾化效果有着直接性的影响,最终因积碳原因致使汽车无法启动,导致发动机故障灯亮,进而引发发动机怠速抖动,不能完全燃烧而产生一系列故障。     

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。     

蓄压式共轨喷油器结构参数的仿真与试验研究

采用数值模拟方法对蓄压式共轨喷油器结构参数进行仿真研究，探讨了喷油器主要结构参数对喷射过程的影响，为了说明仿真计算结果具有较高的可信度，建立了蓄压式共轨喷油器喷射过程的试验系统并进行了试验，所得结果与试验结果基本相符，通过研究对蓄压式共轨喷油器结构的确定和优化具有一定的参考价值。     

高压共轨喷油器喷油量均匀性研究

根据高压共轨系统的喷油要求,进行了电控喷油器喷油量均匀性分析和试验。着重讨论了影响喷油器喷油量均匀性的关键因素,分析了喷孔加工精度、驱动电路、共轨压力等对喷油量均匀性的影响,进行了用不同的脉宽增量修正喷油量试验,修正后喷油量均匀性能达到3 %~5 %的要求。     

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。     

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。     

非圆喷嘴喷孔对重型柴油机燃烧和排放形成的影响

非圆喷孔被认为对降低柴油机烟度排放有潜力，这是由于燃油与空气之间暴露的表面积较大，更多的空气被吸入油束之缘故。这种想法是基于气体喷注的研究结果，与圆形喷注相比，椭圆形喷注吸入的空气显著增加。在一台2L单缸重型柴油机上对非圆喷嘴喷孔进行了试验，并与标准圆形喷嘴喷孔进行了比较。非圆喷孔的高宽比接近于2：1和4：1，其流量与传统的圆形喷孔相似。长轴与喷油器中心线的倾角采用两种不同的角度。发动机以恒定转速在高负荷和低负荷工况下进行了试验，并重复试验若干次。测量了排放、燃油耗和气缸压力，并与计算的放热率曲线一起提供。试验结果表明，非圆喷嘴喷孔有延长燃烧的倾向，且高宽比越大，则该倾向就越强烈。高宽比2：1的非圆喷孔与标准圆形喷孔相比，在排放和燃油耗方面的差异不大。在高宽比2c1的喷孔放热率曲线中可看出，延迟燃烧多半是由油束与壁面的干涉造成的。可以得出结论，如同那些采用高宽比2：1的喷孔那样，孔的形状对试验工况下柴油机燃烧的影响较小。高宽比4：1的喷孔更加延迟燃烧，被认为是油束与壁面的干涉造成的，但其排放和燃油耗的折衷曲线与那些非标准圆形喷嘴喷孔的相似。     

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。