柴油机电控单体泵燃油系统的稳定性研究

利用AMESim软件建立电控单体泵系统仿真模型,与试验数据对比证实仿真模型能够准确预测系统各工况的喷射特性参数。选取典型工况下的不同时刻点对系统进行线性化处理,得出电控单体泵单缸高压喷射系统和多缸高低压耦合系统的特征值分布规律。结果表明:不同工况下同一系统矩阵特征值的分布具有相似的规律,只是随着时间的推移,系统矩阵发生很大的变化。在整个燃油喷射系统的工作过程中,单缸高压喷射系统是一个在喷油过程中处于准稳定状态、其他过程非稳定的系统;而多缸高低压耦合系统则是一个时变、不稳定的高度复杂系统。

电控双阀喷油系统多次喷射中的喷油量特性

电控双阀喷油系统多次喷射过程中预喷控制参数直接影响系统在主喷射过程中的喷油量特性.为研究全工况范围内预喷控制参数对主喷油量的影响规律及成因机理,利用AMESim数值模型,揭示了电控双阀喷油系统在不同控制模式下,预喷控制参数对主喷油量的影响规律.结果得出在SCV控制模式下,随着预主喷间隔的增加,主喷油量先减小后逐渐趋于稳定.而在NCV控制模式下,随着预主喷间隔的增加,主喷油量逐渐增大,主喷油量在高转速、大主喷脉宽时变化显著.2种模式下预喷脉宽对主喷油量的影响都不明显,随预喷脉宽的变化主喷油量变化范围为1 mm3.

柴油机电控双阀燃油喷射系统喷油量影响因素研究

在AMESim环境下建立了双阀系统的仿真模型,与试验数据对比证明仿真模型能够准确预测双阀系统的喷油特性。利用仿真模型分析了全工况平面内不同控制模式下柱塞直径、凸轮型线速率、柱塞配合间隙、溢流阀(spill valve.SV)升程、针阀控制阀(needle controlvalve,NCV)升程、针阀升程、喷孔直径和预主喷间隔变化对主喷油量的影响,揭示各特性参数变化所引起的主喷油量波动随转速及主喷脉宽的变化规律。并通过量化分析得到影响主喷油量波动的4个关键特性参数及其对主喷油量波动影响的百分比量化指标。在全工况平面内,SV控制模式下柱塞直径影响所占百分比为25.83%～43.32%,凸轮型线速率为7.21%～21.66%,喷孔直径为15.08%～28.68%,预主喷间隔为8.71%～42.28%;NCV控制模式下柱塞直径影响所占百分比为22.03%～32.11%,凸轮型线速率为6.99%～13.55%,喷孔直径27.55%～37.30%,预主喷间隔为18.60%～28.34%。并且2种控制模式下影响主喷油量波动的各特性参数所占百分比随着转速及脉宽变化表现出复杂的变化规律。

低速机燃油系统的循环喷油量波动特性

为分析船用低速柴油机燃油系统循环喷油量特性使柴油机稳定运行,本文基于自主设计的船用低速机增压式双阀电控燃油喷射系统建立了仿真模型,并验证了模型的准确性。利用标定后的仿真模型,在全工况平面内研究了各特征参数对系统循环喷油量波动的影响。为确定影响系统循环喷油量波动的关键因素,在不同工况点对影响循环喷油量波动的因素进行了量化分析。结果表明:增压活塞大头直径、增压活塞小头直径以及喷孔直径对循环喷油量波动的影响最为显著;在不同轨压和喷油脉宽下,其量化率分别为30.61%~41.82%、27.90%~44.18%和1.42%~25.81%,在研究系统循环喷油量波动特性时应首先考虑这些因素的影响。

低速机燃油系统循环喷油量的非线性特性分析

针对柴油机燃油系统循环喷油量在部分脉宽下的非线性问题,以低速机双阀电控燃油系统为研究对象,建立了其AMESim仿真模型,并验证了模型的准确性.提出了循环喷油量非线性度的概念,探究了结构参数对循环喷油量非线性度的影响,并对结构参数开展了相关性分析.结果表明:中、小脉宽下循环喷油量非线性度受结构参数变化影响较大.一次因子中,增压活塞大头直径、增压活塞小头直径以及高压油管直径对循环喷油量非线性度影响显著,其相关系数绝对值变化范围分别为0.13~0.46、0.06~0.54和0.32~0.53;二次因子中,增压活塞大头直径与增压活塞小头直径、增压活塞大头直径与高压油管直径以及增压活塞小头直径与高压油管直径的交互作用为关键的二次因子,其相关系数绝对值变化范围分别为0.21~0.62、0.26~0.55和0.29~0.57.

船用低速柴油机电控喷油器的动态响应特性研究

基于AMESim液力仿真平台搭建了船用低速柴油机双阀电控喷油器的数值模型,循环喷油量的计算值与实测值的最大误差仅为3.38%,且喷油压力、增压活塞位移关键时序指标的试验数据与计算数据的最大相对误差不足1%,证明了该模型的准确性。为了分析喷油器的动态响应特性,定义了开启响应时间和关闭响应时间,探究了结构参数对喷油器响应特性的影响规律,并通过帕累托分析确定了各因素对喷油器响应特性的影响权重。结果表明:喷油器开启响应时间与增压活塞小头直径、针阀最大升程、针阀弹簧预紧力、控制腔直径呈正相关,与增压活塞大头直径呈负相关,各因素对喷油器开启响应时间的影响权重分别为8.59%、15.74%、4.97%、10.88%、9.48%。喷油器关闭响应时间与增压活塞大头直径、针阀最大升程呈正相关,其影响权重分别为7.86%、27.33%,与增压活塞小头直径、针阀弹簧预紧力、控制腔直径呈负相关,其影响权重分别为6.22%、7.29%、7.36%。对于喷油器开启响应时间,增压活塞小头直径与增压活塞大头直径、增压活塞大头直径与针阀最大升程、增压活塞小头直径与针阀最大升程、增压活塞大头直径与针阀弹簧预紧力及增压活塞小头直径与针阀弹簧预紧力间的交互作用为关键交互因素,其影响权重分别为5.49%、4.55%、3.95%、3.33%、3.19%。对于喷油器关闭响应时间,针阀最大升程与控制腔、增压活塞大头直径与控制腔、增压活塞大头直径与针阀最大升程和控制腔直径、增压活塞大头直径与针阀最大升程及针阀弹簧预紧力与控制腔直径间的交互作用为关键交互因素,其影响权重分别为5.02%、3.60%、3.46%、3.39%、3.17%。

船用低速柴油机燃油系统喷油特性改进

为解决船用低速柴油机双阀电控燃油系统喷油压力峰值偏高、波动幅度较大现象带来的不利影响,搭建系统的AMESim仿真模型,并从循环喷油量和喷油压力2个方面验证模型的准确性。基于验证之后的模型,针对系统的喷油特性开展结构改进设计。结果表明,当高压油管直径为8mm、增压控制阀流通能力为80 L/min时,在轨压为26 MPa、28 MPa和30 MPa的工况下,系统喷油压力波动幅度分别从88.71 MPa、91.01 MPa和93.45 MPa下降到14.72 MPa、14.52 MPa和14.31 MPa,同时不同工况下喷油规律曲线上的畸变均消失,且循环喷油量有所增加,系统喷油特性得到明显改善。

单喷嘴挡板电液阀关键参数正交试验优化设计

介绍了一种电液调速器及该调速器上使用的单喷嘴挡板电液阀的工作原理,并以此建立AMESim模型。对单喷嘴挡板电液阀的5个关键结构参数采用正交试验分析方法,仿真分析其对性能的影响,优选出这些关键结构参数的组合方案。此方法可确定电液调速器用电液阀的关键结构参数的最优值。

船用低速二冲程柴油机燃油喷射系统发展概述

针对日趋严格的排放法规,指出:电控燃油喷射技术是实现船用大功率柴油机缸内清洁、高效燃烧的关键技术。介绍了船用低速二冲程柴油机电控燃油喷射系统的发展现状,就目前应用在大功率低速柴油机上的主要电喷系统,增压式电控燃油喷射系统和共轨式电控燃油喷射系统做了详细的介绍和分析。

自主品牌船用低速柴油机燃油喷射技术

针对电控燃油喷射技术在低速机领域的应用,以自主设计、开发的“HHM-6EX340EF小缸径低速柴油机”采用最新的电控高压共轨燃油喷射技术为例,详述该系统的基本结构、工作原理、试验测试及整机测试结果。测试结果表明:该型整机满足国际海事组织TierⅡ排放要求,部分负荷点燃油消耗率略优于同等功率机型。

一种柴油机用液压调速器设计与实现

在传统的机械喷油泵中,喷油量的调节是通过调速器来实现的。在各类型的调速器中,液压调速器因其特有的优点在柴油机及发电机上仍在广泛使用。但又因其结构复杂,大功率柴油机用液压调速器仍依赖进口。为打破这种情况,基于液压调速器的工作原理,从正向设计方法出发,介绍了设计步骤以及关键部件计算公式;以此来计算某型柴油机用液压调速器的结构参数,建立AMESim模型,并进行仿真分析得出瞬时补偿中缓冲弹簧刚度、针阀通流面积的最佳匹配参数;并在试验平台上进行不同针阀通流面积的测试验证,试验结果与仿真结果基本吻合。

船用液体系统流量调节研究及应用探讨

船用液体系统涉及到流量调节的以喷射系统为主,喷射系统中喷嘴的特性决定了流量与压力的关系,液体介质的特性决定了喷射良好雾化所需的系统压力。流量调节采用的压力源根据压力的大小可分为低压与高压系统。船用SCR尿素喷射系统可采用离心泵变转速控制结合流量计与比例阀的低压系统来调节控制系统的压力与所需要的流量。船用燃油喷射系统为实现雾化需要超高压系统,通过高压共轨式或增压式喷射实现所需的流量调节。通过对船用液体喷射系统相关流量调节技术的研究与应用分析,为船用液体喷射系统设计提供依据与参照。

船用低速柴油机喷孔方向对缸内燃烧影响的仿真研究

在某船用低速柴油机燃烧系统开发中,为设置合理的喷孔方向,应用流体动力学软件STAR-CD对不同喷孔方向的缸内燃烧情况进行仿真分析。分析结果表明:喷孔方向对柴油机缸内燃烧的影响较大;喷孔方向顺着缸内涡流方向时可促进喷射燃油的传播及混合,改善缸内燃烧;但喷孔方向顺着涡流朝向缸套壁面喷射时,油气混合主要发生在燃烧室缸套壁面附近,增大了缸套壁面的传热,且不利于燃烧室中心区域空气的利用;本文研究中,原喷油器的喷孔绕喷油器轴线朝缸内涡流方向旋转30°或35°时,缸内燃烧情况明显改善。

低速船舶柴油机伺服油共轨管有限元分析

为了初步检验新型低速船舶柴油机伺服油共轨管的设计是否可行,采用专业的三维建模软件UG建立了共轨管的实体装配模型,并利用大型有限元分析软件ANSYS Workbench对相关部件的强度及共轨管端部密封性进行了分析。分析结果为产品的设计开发提供了一定的理论依据。

高速开关电磁阀测试台恒温控制

在共轨式柴油系统,用于同一柴油机不同气缸上的不同高速开关电磁阀,需要保证不同电磁阀的性能参数差异尽可能小。同时阀的性能参数与油温相关,在测验台测试不同高速开关电磁阀时,需要保证在不同环境温度下测试油温的一致性,才能保证测试结果的可对比性。测试台为稳定高速开关电磁阀快速动作时的压力,配置有大容积的共轨管,从而使温控装置的恒温油无法快速到达电磁阀,特别是在环境温度低时。因而提出一种在不同环境温度下,保证测试电磁阀时流经阀的油温一致的方法。并通过AMESim软件建立该方案的模型,进行仿真分析,获得系统的关键参数。