燃油系统对高速车用涡流室式柴油机性能影响的研究

摘要

本文研究了小型高速车用涡流室式柴油机满足国家排放法规的燃油系统参数的合理选择与匹配试验，结合扁钟罩型涡流燃烧室的燃烧机理，通过对供油提前角、高压油管、喷油嘴等参数对小型高速涡流室式柴油机排放性能影响的研究，获得了小型高速扁钟罩型涡流室式柴油机燃油系统参数选择的范围，得出了改善柴油机燃烧的燃油喷射系统及与扁钟罩型涡流燃烧室合理匹配途径。同时阐述了旨在高效降低碳烟和NOx的柴油机两级燃烧的基本概念。探索了在扁钟罩型涡流室式燃烧系统中实现两级燃烧的可行性，以及可能采取的主要技术措施，论述了扁钟罩型涡流燃烧室的基本构思，以及其在小缸径柴油机性能的提高和排放的改善上所具有的积极影响，也展望了它的发展前景和现实的经济意义。同时研究设计出了满足扁钟罩型涡流室式燃烧系统两级燃烧要求的P系列轴针式双弹簧喷油器。通过发动机性能试验，在常规性能测试及内燃机数据采集燃烧分析系统上，利用多因素正交试验设计和正交旋转回归试验设计安排试验，对使用扁钟罩型涡流燃烧室的KM376QC柴油机的喷油嘴型号、供油提前角、启喷压力进行了优化匹配调整试验。在对所有参数进行综合考虑之后，选取了一组匹配参数，使KM376QC小型高速车用扁钟罩型涡流室式柴油机有害排放物均达到预期的法规标准限值，并且提高了动力性和经济性水平。关键词： 扁钟罩型燃烧室，涡流室式柴油机，燃油系统，结构参数，排放性能

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1选题依据与背景

1.1.1车用发动机柴油化趋势简介

1.1.2车用柴油机燃油系统的组成

1.1.3燃油系统的参数对柴油机性能的影响

1.1.4涡流室式柴油机的特点

1.2本课题的研究内容和意义

第2章扁钟罩式燃烧室的工作原理及特点

2.1可燃混合气的形成与燃烧

2.1.1可燃混合气的形成与燃烧的四个时期

2.1.2燃烧室的分类

2.2涡流室式柴油机的排放以及影响因素

2.3扁钟罩式预燃室简介

2.3.1“扁钟罩”型涡流燃烧室的设计构思

2.3.2扁钟罩型涡流燃烧室对柴油机性能的影响

2.3.3扁钟罩型涡流燃烧室对柴油机排放的影响

2.3.4扁钟罩型涡流燃烧室试验方案

2.4本章小结

第3章燃油系统的模拟仿真计算

3.1燃油系统的仿真计算数学模型

3.1.1油泵的模拟计算方程

3.1.2喷油嘴的模拟计算方程

3.2 AVL HYDSIM模拟仿真计算软件

3.2.1 HYDSIM模拟仿真计算软件介绍

3.2.2KM376QC涡流室式柴油机燃油系统采用HYDSIM软件模拟计算分析

3.3本章小结

第4章P系列节流轴针式双弹簧喷油器的设计

4.1双弹簧喷油器简介

4.2 P系列节流轴针式双弹簧喷油器的设计开发

4.3喷油器弹簧优化设计和校核计算

4.4计算结果与分析

4.5本章小结

第5章涡流室式柴油机燃油系统的选型

5.1燃油系统参数概述

5.2柴油机燃油泵的选型

5.2.1柴油机油泵概述

5.2.2 KM376Qc涡流室式柴油机油泵的计算与参数选择

5.2.3机械式VE泵结构特点及工作原理

5.3柴油机高压油管的选型

5.4柴油机喷油器的选型

5.5本章小结

第6章燃油系统与KM376QC柴油机的匹配试验

6.1研究目的与对象

6.2试验室与试验设备

6.3燃油系统试验方案

6.3.1试验方案设计

6.3.2试验方法与方案

6.3.3喷油嘴等三因素匹配正交试验

6.3.4柴油机的最佳调整旋转回归试验

6.3.5优化前后的柴油机性能对比试验

6.4对比试验结果分析

6.5本章小结

第7章工作总结及展望

7.1工作总结

7.2工作展望

致谢

参考文献

附录

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果