文档介绍：哈尔滨工程大学
硕士学位论文
柴油机电控高压共轨燃油喷射系统实验台设计与仿真
姓名:王立强
申请学位级别:硕士
专业:轮机工程
指导教师:李晓波
20050201
摘要柴油机燃油喷射系统是影响柴油机动力性、经济性、排放性的重要因素。在设计新型柴油机和对老型柴油机升级改造的过程中,对燃油喷射系统的设计必须足够重视。目前使用的燃油喷射系统主要有传统泵一管一嘴系统和新的电控共轨系统。由于电控共轨技术的优越性,因此这种技术将是世纪燃油喷射系统的发展趋势,它给内燃机这古老的行业带来的新的生机。电控共轨技术在中小型柴油机上的成熟应用为其在大中型柴油机上的应用提供了经验。但同时由于大中型柴油机的特点,这也给电控共轨技术提出来了新的难点。本文针对在大中型柴油机上装用的泵一高压共轨管一高压油管一嘴系统建立实验台,测试并显示相应的实验结果;再根据给出的关键结构尺寸。并使用数值计算软件对燃油系统喷射过程进行了分析,针对影响燃油喷射系统性能的结构参数,结合设计要求对其进行了设计优化。通过对燃油喷射系统的模拟数值计算发现,高压油管直径、针阀升程、喷孔截面积是决定燃油喷射系统的最高喷油压力、累积喷油量、喷油持续时间等关键性能的主要因素。文中针对这些参数力图从中找出其变化规律,以便对今后的设计工作加以指导。在高压共轨燃油系统设计时,共轨管容积和燃油压力尽量大,可以有效提高喷射压力,喷射速率;由于循环喷油量大,也应适当增加高压油管的内径:受限于现有实验台条件,最终考核有待今后的实际运行试验。关键词:柴油机;燃油喷射系统:实验台;仿真哈尔滨檀笱妒垦宦畚
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第滦髀柴油机及其喷射系统发展概况利用物质燃烧时所产生的热量这样的智慧,自人类文明开始的时候就已经产生了。但是今天,通常所说的热力发动机起源于甑蒸汽发动机。将注入气缸中的蒸汽用水进行冷却、使之凝缩,利用所产生的低压驱动矿山水泵,年发明了蒸汽机,利用蒸汽压力使活塞运动。一开始,活塞只作上下运动。到了年左右,改良了连杆机构,作为一种新型的旋转动力掀起了英国的产业革命。柴油机在年由德国的狄塞尔公司罄吹腗公司献鞣⒚鳌5谝台柴油机为缸径牡ジ谆怯难顾蹩掌剂吓缛肫缸,高压空气是在由柴油机带动的两级式压缩机中产生的,其耗油率为/刃饰%。在发明了柴油机三十年后,由兄频闹绷惺脚缬捅于年在德国的究J寂可馐遣裼突⒄故飞系一个重要突破。其主要的创新之处是解决了用柱塞在柱塞套中形成高压油并用螺旋槽调节喷油量的问题,这一基本原理一直沿用至今。喷油设备的发展促进了柴油机的发展,特别是近多年来,各种用途的柴油机都有突飞猛进的发展,柴油机的强化指标。×不断提高。进入世纪,柴油发动机技术经历了定型、完善、成熟的一个历史过程。由于柴油机的热效率高、适应性好、功率范围宽,广泛应用于农业、工业、交通运输业和国防建设事业,因此,柴油机工业的发展,对国民经济和国防建设都具有十分重要的意义。目前,我国有内燃机生产厂嗉摇P纬闪艘宰ㄒ党V鳌⒋笾行∠嘟岷稀V骰敫郊协调发展、相互促进的完整的工业体系。。为改造人类生活,创建社会文明做出了巨大的贡哈尔滨檀笱妒垦宦畚
越来越受到重视,为了与高性能柴油机整机相配合,必然要求燃油喷射系统也向高性能化发展。系统也称为泵一共轨管一管一嘴喷油系统。现代柴油机对喷油系统提献。随着柴油机技术的进步,柴油机的应用范围仍在不断扩展之中。在欧洲、北美,自从柴油机诞生以来,大型和中型商用汽车,船舶清一色地采用柴油机,而且,轿车柴油机化也成为趋势。我国柴油机的发展更是迅猛异常,进入世纪以后,。世纪,发动机技术工作者们必须为解决环境和能源两大问题而努力。提高功率,节约能源和改善排放已成为当今柴油机发展的必然趋势。作为影响柴油机性能的关键性系统之一的燃油喷射系统的性能也本文以柴油机燃油系统为基础建立实验台,为柴油机燃油系统的设计和理论研究奠定基础。为了保证柴油达到完全燃烧,要求喷油器的喷油嘴喷入气缸内的燃油具有良好的雾化状态,并且分布到整个燃烧室中,这种由油泵、高压共轨油管、高压油管和喷油器构成的喷油出了如下的基本要求:吲缬脱沽Γ吲缬退俾剩傻鞯