无静态泄漏电控喷油器压力特性交互作用相关性分析

为揭示无静态泄漏电控喷油器压力波动特性,本文借助AMESim仿真平台,搭建了电控喷油器的数值模型,通过试验数据对比,验证了模型的准确性。定义喷油压力波动与喷油压力降作为压力特性的衡量指标,结合实验设计与相关性分析方法,探究了压力特性与影响参数间交互作用的相关性。结果表明:对于喷油压力波动,进油孔孔径、回油孔孔径、喷孔直径三者间的交互作用具有显著影响,且其相关性受轨压工况的影响显著,在低轨压时,进油孔直径与喷孔直径的交互作用与其成正相关,回油孔孔径与进油孔孔径、喷孔直径的交互作用与其成负相关,在高轨压时各项的相关性相反;对于喷油压力降,在全工况平面内,影响因素的交互作用对其影响微弱,其交互作用可以忽略;影响因素的交互作用对压力特性的影响对轨压工况的变化敏感,与控制脉宽的变化无关。

双升程电控喷油器多次喷射油量波动特性研究

为实现船用柴油机高压共轨系统喷射的柔性和稳定控制,提出一种双升程电控喷油器,基于搭建的喷油器AMESim仿真模型,探究了喷油器不同多次喷射模式下的油量波动特性.结果表明:大升程预喷模式下的主喷量标准差随预喷量的增加先上升后下降,而小升程预喷模式下的主喷量标准差随预喷量呈幅值逐渐降低的波动变化趋势.总体上,在预喷量为161~660 mm^(3)范围,小升程预喷模式在降低主喷量波动程度方面比大升程预喷模式更占优势.预喷射采用小升程喷射模式且预喷量一定时,升程切换延迟为0.2 ms的靴形主喷模式在降低主喷量波动程度方面略优于相同主喷脉宽或相同单次喷射油量的大升程主喷模式.大升程和小升程后喷模式下的后喷量标准差随主喷脉宽和目标后喷量均呈波动变化趋势,且小升程后喷模式下的后喷量标准差波动程度更小.与大升程后喷模式相比,小升程后喷模式在降低后喷量波动程度方面更占优势.

船用柴油机电控喷油器针阀偶件耐久性分析

针对电控燃油喷射系统中针阀偶件的耐久性问题,对某型电控喷油器原理进行阐述,分析针阀偶件可能的失效机理。通过建模与仿真,在机理分析的基础上重点对冲击疲劳寿命进行预测分析。通过试验对针阀偶件失效机理及预测寿命的准确性进行验证。试验结果证明耐久性分析模型有效,可为同类部件的耐久性分析提供参考,并为电控喷油器寿命设计优化提供支撑。

喷油器用超磁致伸缩致动器结构设计及输出特性实验研究

根据非直驱式高压共轨电控喷油器的驱动需求,设计了喷油器用超磁致伸缩致动器(GMA),完成了GMA样机制作和输出性能测试。首先,采用GMM筒与“T”形输出杆嵌套配合的结构形式,设计了喷油器用GMA,通电时可输出上行位移;然后,将GMA划分为三个功能模块,依据设计需求,计算了各模块主要部件结构参数的约束条件,确定了GMA的主要尺寸参数;最后,对GMA输出特性进行了试验测试。结果表明:设计的GMA稳态位移大于40μm,在工作频率范围内,输出位移较为稳定,位移-电流迟滞较小;在专用电源驱动下,响应时间短于1 ms,满足预期设计需求。

面向数字孪生的电控喷油器蓄压腔压力信号处理算法

针对构建电控喷油器计量特性数字孪生体的需求,设计电控喷油器蓄压腔压力信号处理算法,包括模数转换、去除毛刺滤波、降噪滤波、数值单位转换和特征值提取等,用于提取蓄压腔压力特征值(t_(m),p_(m))。重点研究降噪滤波算法窗口长度N、迭代次数m等关键参数对特征值提取精度、稳定性及计算时间的影响,确定最佳滤波参数并在全工况范围内开展试验验证,结果表明使用最佳滤波参数的信号处理算法降噪滤波所需时间为3.99 ms,特征提取t_(m)的最大误差为139.9μs,特征提取p_(m)的最大相对误差为0.39%。

喷油器与ECU匹配试验方法研究

高压共轨喷油器是高压共轨系统中的核心部件,喷油器与ECU间的匹配状态,决定喷油器的的喷油特性和动态性能,最终决定发动机的性能,因此喷油器与ECU间匹配好坏至关重要.本文主要介绍喷油器的工作原理,包含机械原理与电路驱动原理;与ECU间匹配,包含分析喷油器电器参数,离线测试,离线测试后再次进行理论评估;如何通过泵台试验进行验证,包含泵台介绍,泵台实验设计,喷油速率对比,喷油油量对比,散差对比.同时通过泵台得到的数据对发动机性能标定提供支持.

电控喷油器流量特性试验台的开发与试验分析

分析了电控喷油器的喷油过程和驱动电路形式对其流量特性的影响,详细介绍了所设计的喷油器流量试验台及其控制单元的组成及原理。以高阻型喷油器为例,在整个流量范围内对其进行测试并对测试数据加以分析总结,得出了该喷油器流量特性的一些重要参数。比较了电压和油压对流量特性的影响,并提出了相应的补偿措施。测试系统为喷油器的开发提供了一个良好的测试平台。

3WY-A3型喷雾机变量喷雾实时混药控制试验

为依据作物对药液的实际需求进行变量喷施,达到节约农药和保护环境的目的,该文针对3WY-A3手推式喷雾机,设计了一种实时混药式变量喷雾系统。该系统主要包括混药装置、差压流量计、流量控制阀和控制系统硬件及软件等。通过实时混药控制试验,结果表明,药流量的控制范围为0.1～0.9mL/s,误差在±5%左右。该研究可为实时混药变浓度喷雾机的设计提供参考。

电控喷油器流量特性的试验研究

本文着重对喷油器流量特性的几个影响因素进行了试验研究。为电控喷油器的开发研制提供了一些重要建议。

电控喷油器智能驱动模块的设计

根据电控喷油器驱动的要求,设计出一种基于单片机PIC18F458的电控喷油器智能驱动模块。该模块利用PIC18F458内部集成的比较器功能模块和输入捕捉功能模块CCP1和CCP2实现多个喷油电磁阀驱动,采用高低端驱动技术以及电路反馈技术实现了驱动电流提升和保持,并且具有故障检测和诊断功能。试验中该模块实现了设计的10 A提升电流和5A保持电流并满足其时效性,同时它能提供的最小喷油脉宽为0.4 ms,最小喷油间隔为0.5ms,满足了电磁阀驱动电路的要求。

车用柴油机电控开发系统的软、硬件设计及应用

本文研制了一种新的发动机电控燃油系统的开发系统的微机测控系统。该系统以PC微机、通用A/D卡和控制卡为核心,通过主程序与中断服务程序的结合,实现了实时控制、测量和调试等多任务的同步。该系统可适用于发动机电控燃油系统的硬件研制、软件开发以及发动机性能优化等各个阶段。本文给出了该测控系统在柴油机共轨蓄压式、可控供油率单体喷油器(PAIRCUI)系统开发中的初步应用。

基于自举电路的共轨喷油器驱动电路优化设计

共轨柴油机电控喷油器电磁阀的驱动电路一般采用Peak&Hold驱动方式,在不同的阶段对电流变化的快慢要求不同。为满足喷油过程中对电流的变化要求,从理论上分析电路的状态响应特性,优化电磁阀驱动电路,以提高电磁阀的响应速度,设计了基于自举电路的喷油器驱动电路。试验结果表明,在相同的驱动参数下,优化后的驱动电路在喷油过程中保持阶段电流的波动幅值减小50%,而喷油器关闭过程的响应时间只需20μs,实现了精确控制喷油量和喷油定时的目的。

电控喷油器动态过程模拟分析

在喷油器的喷射过程中 ,为了更好地了解影响其快速开启和关闭的因素 ,可对喷油器的动态喷射过程进行模拟 ,将整个喷射过程分为 6个阶段 ,并对每个阶段进行了较为详细的分析 ,从理论上建立了一套计算模型。通过该模型建立的驱动电路电流特性曲线和芯管组件升程特性曲线与试验测得的曲线吻合较好。利用这套模型可以更好地了解影响喷射过程的电磁参数和结构参数 ,为电控喷油器的开发提供了一定的理论依据。

电控喷油器的优化设计

根据电控喷油器各部件的结构特点、耦合关系及物理性质,建立了电控喷油器电磁阀驱动、电磁阀、液力、机械系统耦合的数学模型,完成了仿真计算并获得了各因素对电控喷油器性能影响的空间图谱;系统地研究了电控喷油器结构参数对喷油器动态响应的影响。以仿真结果为基础,以系统的响应和经济性为目标,建立了系统的多元回归方程。通过多目标规划,对系统的结构参数进行了优化。利用分析结果,设计了相应的零部件。在喷油器动态特性测试台架上,对经过优化设计的喷油器进行了动态响应特性等测试。测试结果与仿真结果有较好的一致性;喷油器针阀开启和关闭响应时间均可达0.2 m s,喷油规律波形与控制脉冲波形基本一致。

高压共轨电控喷油器偶件间隙设计及试验研究

运用流体力学理论，对高压共轨电控喷油器偶件密封间隙中的燃油流动问题进行了分析，建立了高压共轨电控喷油系统的仿真计算程序，计算了不同偶件密封间隙时的偶件漏泄量。基于国内材料及加工工艺，研制出满足于超高压工况下电控喷油器成品，在共轨测试台架进行了试验验证，证实了仿真计算的准确性，得出了偶件密封间隙的合理取值范围为2～3μm时，装配成的电控喷油器具有良好的密封性和可控性。

电控喷油器喷射量特性小喷油脉宽非线性段研究

分析了电控喷油器喷射量特性小喷油脉宽非线性段的特性形态,设计了高精度测量小喷油脉宽非线性段的实验装置,以高阻型喷油器为例,精确测量了该喷油器小喷油脉宽非线性段的喷射特性,并研究了驱动电压和供油油压对其特性的影响,最后对小喷油脉宽非线性段进行了数值拟合,为汽油机电控喷油系统的设计打下了良好基础。

电控喷油器流量特性试验台的设计与试验

论述了开发电控喷油器微机测试系统的意义;为检测电喷发动机喷油性能,介绍了所以8098为核心的喷油器流量试验台;阐述了喷油器流量试验台设计思想、硬件结构和软件设计方法。以高阻型喷油器为例,在整个流量范围内对其进行测试,并对测试数据加以分析总结,得出了该喷油器流量特性的一些重要参数。目前,电控喷油器微机测试系统已投入使用,取得了良好的实际效果。

高压共轨喷油器可变续流驱动电路的设计研究

基于提升&保持(Peak&Hold)驱动方式不同电流释放阶段对下降速率的需求,进行了可变续流喷油器驱动电路设计与性能研究。电路设计采用高、低边及单电源驱动,在高边MOS源极设置反向二极管及电容接地,在低边MOS漏极设置二极管接驱动电源。通过改变不同阶段高低边MOS开关逻辑,使用不同有效续流回路决定电流下降快慢以满足Peak&Hold需求。试验表明:与通过匹配阻抗而折中电流下降速率的RD续流(R=10Ω)相比,可变续流驱动电路喷油量控制精度提高,喷油器关闭阶段时间缩短了30μs,喷油量循环变动率在大油量时下降了0.36%,在小油量时降低了2.86%;此外,可变续流驱动电路在电流关闭阶段利用喷油器线圈释放电磁能向驱动电源充电,使喷油器电磁铁驱动能耗降低。在大油量时,可变续流驱动电路驱动电源电压下降幅度减少了1.5V,其恢复时间缩短了0.5ms。由于能耗降低,电路发热量减少,可变续流驱动电路最高温度仅37℃,比RD续流下降了127℃。

电控喷油器参数对高压共轨系统循环喷油量波动影响的量化分析

为研究电控喷油器参数对高压共轨系统循环喷油量波动的影响，利用AMESim仿真平台建立了电控高压共轨喷油系统数值仿真模型，并通过在高压共轨系统试验台上试验，验证了仿真模型的准确性。接着在此基础上对循环喷油量波动进行分析，揭示了喷油器参数对循环喷油量波动的影响规律。最后进行了量化分析，得到了喷油器参数变化引起的循环喷油量波动百分比的变化规律。结果表明，衔铁残余气隙、电磁阀预紧力、出油孔直径、进油孔直径、针阀预紧力和针阀升程是影响高压共轨系统循环喷油量的主要电控喷油器参数，在不同的轨压和喷油脉宽下，这些参数的变化引起的循环喷油量波动百分比分别为5.0%~16.8%、7.8%~26.2%、14.1%~22.9%、17.0%~23.3%、7.5%~33.2%和0~21.8%。

电控喷油器流量特性的仿真研究

研究了影响电控喷油器流量特性的因素,推导出初始喷油脉宽的计算公式。针对燃油喷射过程中出现的非线性动态不稳定流动情况,将喷射的燃油简化为油柱的变速运动,结合不同工况不同阶段燃油喷射速度特性与阀杆组件运动之间的关系,建立了能较精确预测流量特性与初始喷油脉宽关系的电控喷油器数学模型。基于该模型,对某一汽油发动机电控燃油喷射系统进行了仿真,结果表明模型正确有效。