出口压力对柴油喷油器流量特性影响的试验研究

柴油机高压燃油系统中,喷油器内部燃油的高速流动易导致喷孔内部出现空化,从而影响喷油特性。为了研究喷油器的进出口压力对燃油在喷嘴里的流动的影响,设计了一套出口压力可调的试验装置,针对高压共轨喷油器进行了不同出口压力下的喷油规律测量,研究了出口压力对喷油率的影响。试验发现:由于进出口压力差很大,喷嘴内部为空化流动;空化流动时,当入口压力不变时,改变出口背压,喷油率不变化,流动出现阻塞现象;出现空化后,增加出口压力,流量系数增大。

高压共轨喷油器针阀开启与关闭过程规律研究

高压共轨喷油器的针阀运动规律直接决定了喷油规律和雾化效果,决定针阀运动规律的因素对改进喷油器结构以及提升雾化效果有着重要意义。自行搭建了高压共轨喷油器仿真模型;该计算模型对喷油器的控制油路中进出油节流孔和球阀区域处,有空化和无空化两个阶段的流量系数进行了优化;结合喷油器的理论分析与试验验证,研究了喷油器针阀的运动规律。结果表明:针阀开启过程分为2个阶段,第1阶段开启缓慢,第2阶段开启迅速,针阀关闭过程只有1个阶段;导致针阀开启过程出现2个阶段是由于喷油器控制室内泄油过程的节流位置由球阀开启处转到了回油节流孔;针阀关闭过程为1个阶段是由于球阀与阀座形成的间隙对控制室内回油过程起主要节流作用;轨压主要对针阀开启第2阶段有影响,而对针阀开启第1阶段与关闭阶段影响很小;随着轨压的升高,针阀开启第2阶段开启速度加快,当轨压达到一定值时,针阀开启第2阶段不再变化。

单体泵控制阀区域流场稳态与动态特性对比

控制阀是电控单体泵燃油系统中的关键部件,该阀通过快速打开导通高、低压油路,实现喷嘴处的断油控制,该过程是一个动态过程.通过理论分析得出,导致控制阀流场为非定常流动的原因是阀芯的快速运动和进/出口压力的瞬态变化使燃油产生加速度,该加速度使燃油惯性力增强.通过控制阀区域流场动态及稳态仿真计算对比了控制阀阀芯区域在稳态和动态条件下的流场特性,结果表明:随着开度的增加,动态时空化呈增强趋势,而稳态则呈减弱趋势;在整个打开过程中,动态与稳态下锥面进/出口燃油流速存在较大差异;小开度时稳态流通能力强于动态,大开度时则相反.

柴油机喷孔出口截面空化流动特性

为了更好地了解柴油机喷孔内燃油空化流动特性,基于空化数和几何结构相似原理,采用比例放大试验装置,并结合CFD三维仿真,研究了喷孔出口截面处空化过程及空化过程对出口截面燃油流动速度、密度分布及湍动能的影响.分析了在保持入口压力不变的工况下,出口截面空化流动随背压改变的变化规律.研究表明:当入口压力不变,随背压降低,喷孔入口截面空化区先增大后稳定,喷孔出口截面空化区及燃油密度随背压的降低而减小;喷孔出口截面的湍动能随背压降低而不断增大,其中空化饱和阶段湍动能增加率小于无空化及空化发展阶段;喷孔出口截面与入口截面的液相平均流速在无空化阶段相差不大,而在空化发展阶段及空化阻塞阶段,两者相对速度不断增大.