WP12高压共轨燃油系统的喷油特性研究

摘要

随着国家对排放、噪音的要求越来越高，高压共轨燃油喷射技术作为最先进的电控燃油喷射技术，以其低油耗、低排放、低噪音、高动力、高喷射压力的优点，倍受各国政府的重视。高压共轨燃油系统可以实现独立的控制喷油时刻和喷油量，并且可以根据不同的情况选择预喷和后喷，更好的组织燃烧，从而提高柴油机的动力性和燃油经济性，并且在降低排放方面也有重要的意义。本文在查阅大量文献、深入研究高压共轨燃油系统的喷油特性后，对高压油泵提出了改进优化方案。本文的主要工作包括下面几个方面:
　　分析高压共轨燃油系统的工作原理，并建立其数学物理模型。根据实际情况在满足计算目的和精度的基础上，对高压共轨燃油系统进行简化假设，并利用Hydsim软件搭建共轨喷油器及高压油泵的仿真计算模型。
　　对共轨喷油器进行试验研究，并利用试验结果来证明仿真计算模型搭建的正确性与合理性。在确定仿真模型搭建的正确性之后，利用Hydsim软件来分析共轨喷油器中不同结构参数对其喷油特性的影响以及高压油泵中不同结构参数对其供油特性的影响。
　　采用三因素三水平的正交分析法对高压油泵进行优化设计，并且利用极差分析的方法找出影响高压油泵供油效率、凸轮轴峰值扭矩三因素的主次顺序，然后在此基础上找出考虑高压油泵综合性能的最优方案。最后对优化方案与原方案进行对比分析，在优化方案的基础上，分析其在不同转速、不同轨压下的供油特性。
　　对高压油泵进行试验研究，分析试验数据和仿真数据的误差来源，为以后的研究打下基础。分析凸轮轴峰值扭矩的试验数据和仿真数据时发现:试验测得的扭矩为指示扭矩，而仿真得到的时有效扭矩，指示扭矩不仅包括有效扭矩还包括试验台跟凸轮轴之间摩擦产生的扭矩。在对比峰值扭矩的试验数据和仿真数据之前，应该先计算出试验得到的有效扭矩。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景及意义

1．2 高压共轨燃油系统的工作原理及设计原理

1．3 高压共轨燃油系统的特点

1．4 高压共轨燃油系统的国内外研究现状

1．5 高压共轨燃油系统仿真计算的研究现状

1．6 本文的主要工作

第2章 高压共轨燃油喷射系统的模拟计算

2．1 高压共轨燃油喷射系统的物理模型

2．2 计算模型的简化假设

2．3 高压共轨燃油系统的数学模型

2．3．1 燃油的控制方程

2．3．2 高压共轨喷油器的数学模型

2．3．3 高压油泵的数学模型

2．4 高压共轨燃油系统的仿真模型

2．4．1 高压共轨喷油器的仿真模型

2．4．2 高压油泵的仿真模型

2．5 仿真计算模型的试验验证

2．6 仿真计算模型的结果分析

2．7 本章小结

第3章 高压共轨燃油系统中主要因素变化对喷油特性的影响

3．1 共轨喷油器中主要因素的变化对喷油特性的影响

3．1．1 喷孔数目对喷油特性的影响

3．1．2 喷孔直径对喷油特性的影响

3．1．3 喷嘴流量系数对喷油特性的影响

3．1．4 电磁阀开启脉宽对喷油特性的影响

3．2 高压油泵中各因素的变化对供油特性的影响

3．2．1 余隙容积对高压油泵供油特性的影响

3．2．2 进油阀开启压力对高压油泵供油特性的影响

3．3 本章小结

第4章 高压油泵的优化设计

4．1 正交设计和极差分析

4．2 高压油泵正交试验的结果分析

4．3 优化方案与原方案的结果对比

4．4 本章小结

第5章 高压油泵的试验研究

5．1 实验系统

5．1．1 实验目的

5．1．2 实验系统及仪器

5．2 实验结果分析

5．3 优化方案的供油效率特性分析

5．4 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 工作总结

6．2 展望

参考文献

致谢