喷油嘴流量系数影响因素及其喷射特性研究

通过理论分析及高压流量试验,分析了喷油嘴结构参数,如压力室形状、喷孔直径、喷孔长度、喷孔锥角等对流量系数的影响,并进行了喷油嘴流量系数对燃油系统喷射特性和柴油机性能、排放的影响研究。研究结果提出了喷油嘴结构参数的合理选择,使流量系数尽量大。

双弹簧喷油器改善柴油机噪声的试验研究

通过对双弹簧喷油器及单弹簧喷油器在CA6110ZLRA5型柴油机上进行有关性能和噪声的试验研究,结果表明:使用双弹簧喷油器能在保持柴油机动力性、经济性的前提下,明显地改善NOx排放以及降低柴油机噪声(燃烧噪声),特别在柴油机中、低速和中、低负荷下效果更显著。使用双弹簧喷油器后喷油规律和放热规律的变化为以上结果提供了依据。

P系列双弹簧喷油器的开发

为进一步降低柴油机的排放和噪声 ,满足国家对柴油机的排放法规日益严格的要求。针对一汽集团公司主导产品CA6DF柴油机的结构、系统配置 ,在原机使用P系列单弹簧喷油器基础上 ,开发了P系列双弹簧喷油器 ,其特点 :结构简单合理、生产继承性好、相对成本较低并保持喷油嘴偶件通用 ,能实现先缓后急的喷油规律 ,使柴油机保持良好动力性和经济性的同时 ,有效降低NOX 排放和燃烧噪声。

现代高速柴油机用共轨技术研究

分析了现代高速柴油机的技术特点和性能指标,总结了其对燃油系统的技术需求,针对共轨系统三大总成泵、轨和喷油器的关键技术指标,如喷油压力、容积效率、压力波动和喷油速率等,结合性能仿真计算和试验验证分析,提出了高速柴油机用共轨系统的设计思路和技术方案。

P系列双弹簧喷油器与CA498柴油机的匹配研究

在一台498增压中冷柴油机上对开发的P系列双弹簧喷油器与普通P系列单弹簧喷油器进行了性能、排放、噪声及低速稳定性等一系列匹配试验研究,结果表明:使用P系列双弹簧喷油器能在保持柴油机动力性、经济性原有较好水平的前提下,明显地改善低速稳定性、NO排放以及降低柴油机噪声(燃烧噪声)。

某型号共轨喷油器性能提升研究

为了所匹配柴油机能够满足日益严格的排放及燃油消耗法规,需要对目前使用的中重型卡车用共轨喷油器进行技术升级。本文分析了喷油器喷射精度、开启响应、喷油量线性及可靠性方面的提升点,通过模拟计算及试验方法,提出并验证了技术升级方案。结果表明,经技术升级后,喷油器在性能及可靠性上有了明显的提高。

正丁醇和异丁醇对柴油机燃烧与排放特性的影响

通过一台V6发动机研究了柴油中掺混正丁醇和异丁醇在不同转速、不同EGR率和喷油时刻下对燃烧与排放性能的影响.结果表明:正丁醇-柴油燃料比异丁醇-柴油混合燃料着火滞燃期短,异丁醇缸内峰值压力和预混放热率比正丁醇高.柴油中掺混正丁醇和异丁醇可以明显降低碳烟排放,使得碳烟随着EGR率变化变得平缓.同时掺混正丁醇对碳烟降低的效果更明显,而且掺混丁醇对NOx排放影响不大,一氧化碳与碳氢排放保持在较低水平.最后柴油机燃用丁醇可以达到同时降低碳烟和NOx的效果.

高压共轨喷油器控制阀空化研究

为了研究较高轨压条件对共轨喷油器控制阀的影响,对典型的共轨喷油器进行了可靠性试验,而且针对控制阀及其上游流道进行了非定常气液两相流动模拟计算和分析。计算所需的动网格边界条件由执行器衔铁杆位移测量试验获得。通过测量喷油器的动态回油流量,对计算模型进行了试验验证。可靠性试验结果表明控制阀的阀座锥面存在空化穴蚀损伤。模拟计算结果表明,当入口压力条件达到250 MPa级别后,在控制阀上游的导流孔内出现明显的空化现象;在150 MPa、200 MPa和250 MPa 3个级别的入口压力条件时气液两相质量交换率的比值为1∶1.187∶1.437。为匹配250 MPa及以上级别的轨压条件,控制阀上游流道结构须改进。

超多喷孔油嘴喷油规律试验研究

试验研究了一种具有上下两层喷孔、喷孔总流通面积比传统油嘴大得多的超多喷孔喷油嘴,为了探索其是否有利于在柴油机上组织预混合燃烧,在EFS喷油泵综合性试验台上对其进行了喷油规律的测试,并与传统油嘴的喷油规律进行了对比。发现在循环喷油量较小时,超多喷孔油嘴与传统油嘴相比喷油速率变化不显著,但随着循环喷油量的增加、喷射压力的提高,超多喷孔油嘴与传统油嘴相比具有较高的喷油速率、较大的累积喷油量、较短的喷射持续期,这些特性非常有利于在柴油机上组织预混合燃烧。

蒙特卡洛法在共轨系统可靠性分析中的应用

为了在共轨系统自主研发过程中实现结构可靠性的量化分析,采用蒙特卡洛法对建立的1种"泄漏-限流"失效模型进行计算研究.此失效模型涉及共轨系统的限流器、循环喷油量、动态回油量以及控制活塞偶件和油嘴针阀偶件的余隙泄漏.模型中的变量参数取自试验检测统计值.将蒙特卡洛法的直接抽样法、重要抽样法的计算精度和应用可行性等进行了对比分析.结果表明:采用重要抽样法得到"泄漏-限流"失效率的计算结果为7.97×10-5;限流器临界值、油嘴针阀偶件工作间隙和控制活塞偶件工作间隙对此失效率的影响较大;油嘴针阀偶件工作间隙的标准差对此失效率的敏感性较大,约为控制活塞偶件对应量的3.1倍;蒙特卡洛重要抽样法适用于共轨系统的结构可靠性计算分析,此应用简便且有效.

CA6113型自然吸气式柴油机改善性能、降低排放的试验研究

本文介绍了在CA6113型自然吸气式车用柴油机上通过对燃料喷射系统、配气系统、燃烧系统等的改进,达到欧洲-Ⅰ排放标准,并使发动机油耗等性能指标得到进一步改善。

超多喷孔油嘴燃烧性能试验研究

为了在柴油机上实现预混合燃烧同时降低NOx与碳烟排放,采用了超多喷孔油嘴进行试验研究,试验用发动机是一台车用6缸柴油机。试验采用大量EGR来降低NOx排放,但引起碳烟排放的增加;为了消除此不利后果,采用具有流通面积大的超多喷孔油嘴,并结合使用电控高压共轨燃油喷射系统实现高压喷射,缩短喷射持续期从而实现预混合燃烧,降低碳烟排放。选定1400 r/min、0.575 MPa以及1000 r/min、0.297 MPa作为试验工况,通过改变EGR率、喷油始点、喷射压力来实现理想的预混合燃烧。试验同时测取气缸压力,进行燃烧特性分析,表明超多喷孔油嘴与传统油嘴相比由于具有较短的喷油持续期,有利于柴油机实现预混合燃烧,达到同时降低NOx和碳烟排放。

基于MC和RSM的共轨喷油器一致性的参敏分析

采用一维数值计算结合试验设计、Monte Carlo、响应面模型等方法,分析了影响电控高压共轨喷油器的喷油一致性参数的敏感性。针对某型试验喷油器,根据多参数抽样计算,得到怠速工况的循环喷油量方差为5.11mm3,标定工况的为3.45mm3,即由理论计算剖析了前者的一致性劣于后者的试验现象。且由分析可知电磁阀衔铁最大升程、进油节流孔直径等参数对循环喷油量以及喷油启、闭延迟等性能指标的影响,其中电磁阀衔铁最大升程对标定和怠速工况的循环喷油量一致性的影响权重分别为33.7%和52.5%。

共轨喷油器电磁阀性能优化与试验验证

阐述了电控共轨喷油器电磁阀所面临的挑战,针对某型电磁阀进行了结构、参数、材料等因素的模拟计算分析,得到了各因素对性能的影响规律和优化结果,在此基础上开展了多方案电磁阀的样品试制和试验分析工作,并通过多参数的对比分析完成了电磁阀的改进和优化,试验验证结果表明,优化后的电磁阀性能得到了显著提高,满足了新一代共轨喷油器的匹配需求。

节流孔板对电控喷油器性能影响的试验研究

使用EFS喷射试验台,测量电控喷油器在匹配不同参数的节流孔板后所表现出的喷油特性,并加以分析。结果表明:节流孔板是电控共轨喷油器的重要构成部分,既控制着喷油嘴针阀的开启速度,又控制着喷油率的形状。因此,合理优化节流孔板参数,对改进喷油器的喷射性能、改善发动机燃烧状况、降低排放等具有重大意义。

双弹簧喷油器与CA6110柴油机的匹配研究

通过对双弹簧喷油器及单弹簧喷油器在喷油泵试验台上进行有关喷射特性、喷油量分散度及喷油规律等试验研究,揭示双弹簧喷油器改善柴油机低速稳定性、NOx排放、噪声等性能的内在机理,并通过在CA6110柴油机的实际试验进行验证。

共轨喷油器喷油速率试验研究

高速高强化发动机对燃油系统的喷油速率提出更高的匹配需求,特别是在高转速、高功率密度运行条件下,要求喷油持续期尽量缩短。本文围绕喷油速率,在共轨喷油器上进行了喷油嘴、控制油路等多参数匹配试验研究,得到了影响喷油持续期的关键参数,为改进设计喷油器、优化喷油速率提供相应的技术策略。

共轨喷油器液力过程研究

从对共轨喷油器机械过程和液力过程的机理研究入手,总结出影响其液力过程的主要特性值,在机理分析的基础上,对喷油器3个部位处的液压力进行试验,对其液力过程进行了研究和分析,通过试验,比较节流孔参数,控制腔结构,针阀限位方式等因素对喷油器液力过程的影响,总结得到喷油器液力过程的主要影响因素,并为提高喷油器的喷射精度,响应性能等提出了相应的建议。

超多喷孔新型喷油嘴性能研究

开发了一种具有上下两层的超多喷孔新型喷油嘴,分析了其结构特点,并进行了相关的发动机性能试验,以及喷雾特性试验,揭示了该超多喷孔新型喷油嘴不但能够同时降低NOx,PM排放,而且能够降低HC,CO排放的机理。

双弹簧喷油器的开发

1 开发双弹簧喷油器的必要性 柴油机的燃油经济性、动力性和排放指标是互相矛盾、互相制约的,要想同时使各项指标都得到改善几乎是不可能的,只能采取折衷的方案。