迈腾B8高压喷油器常见故障诊断

迈腾B8不仅在中国中级车辆的销售市场占有率较高,还是全国汽车技术技能竞赛的主选车型之一。在各类汽车故障中,高压喷油器是故障高发区域之一,对于高压喷油器常见故障及时进行精准诊断,是把握故障原因,做好有效处理的关键。本文主要结合燃油控制电路,对迈腾B8发动机喷油器的喷油过程进行分析,最后以案例的形式,讲解其高压喷油器常见故障的分析诊断过程,最后对于高压喷油器的故障诊断提供几点有效方法参考。通过理论联系案例分析,为更好的把握迈腾B8高压喷油器故障问题提供指导,为高压喷油器的故障诊断和处理提供一些思路和借鉴。

直喷发动机系统中高压喷油器驱动设计与仿真

高压喷油器是汽油直喷(GDI)发动机系统的核心零部件,在四冲程发动机的进气或压缩冲程将汽油直接喷入缸内,进而提升发动机燃油效率。其驱动电路设计既要满足在高压喷油器开启瞬间的高能量要求,又要满足稳态工作时低能耗要求,还要满足停止喷油时可以快速关断要求。论文通过对高压喷油器的工作原理进行了详细分析,掌握了其驱动能量的计算方法和不同运行阶段的驱动控制策略,并通过Saber RD仿真加以验证。

超磁致伸缩驱动高压共轨式喷油器的结构设计及喷油特性分析

针对现有喷油器存在的喷油速率低、喷油脉宽大、响应速率慢的问题,提出了一种超磁致伸缩驱动高压共轨式喷油器的设计方案。简述了该高压共轨式喷油器的整体设计及工作原理,并且在Jiles-Atherton磁滞模型和液压传动理论基础上建立数学模型;采用COMSOL建立了驱动部分仿真模型,并进行输出位移和应力特性分析,采用AMESim建立了喷油器整体模型,并进行喷油速率分析;搭建试验平台,验证了超磁致伸缩驱动高压共轨式喷油器设计方案的有效性。结果显示:当线圈电流为3.6 A时,超磁致伸缩棒的最大输出位移可达52μm;在160 MPa的压力下喷油最低脉宽从1 ms降低到0.15 ms,并且无论脉宽长短,其脉宽-喷油量均具有良好的线性度。结果表明,提出的设计方案可行,为研制出一种高性能的高压共轨式喷油器奠定了理论和技术基础。

高压共轨式喷油器开裂失效分析

某型柴油发动机在车辆行驶过程中发生失效,行驶里程仅为2743 km,经拆解后发现发动机第6缸高压共轨式喷油器的针阀体发生了轴向开裂,对其进行了失效分析。通过宏观痕迹分析、扫描电镜断口分析、能谱分析、金相分析及显微硬度测试,指出针阀体开裂的主要原因是球头处基体内存在纺锤形缺陷,该缺陷是含Zr、O等元素的原材料夹渣。针阀体材料为ASP钢,在其生产过程中,钢液经过雾化喷嘴(高密度氧化锆材质)时,喷嘴上的小块掉落钢液中形成夹渣,裂纹从夹渣处萌生并扩展,导致针阀体发生早期疲劳开裂。

缸内直喷汽油机高压涡旋喷油器的油束模型

根据燃油薄膜模型和表面波破碎理论,在KIVA3程序的基础上建立了适合于计算缸内直喷汽油机高压涡旋喷油器油束特性的模型.应用此模型计算出了油束特性的主要参数,包括贯穿度、油束整体和轴向横截面上的索特平均直径等,并研究了高压涡旋喷油器在不同喷射压力和不同背压下的油束外形结构和油束特性参数.计算结果表明,高压涡旋喷油器油束边缘有环涡存在;随着喷射压力的增加燃油薄膜厚度减小,速度和油束贯穿度增加,轴截面索特平均直径减小;随着背压的升高,油束贯穿度减小而整体索特平均直径增加.该油束模型与实验结果吻合良好.

高压共轨喷油器内非稳态流动数值模拟

针对高压共轨喷油器内部非稳态流动现象,建立起瞬态流动的物理数学模型,采用模块化分析方法进行了瞬态数值模拟.通过与试验结果的比较,验证了数值计算模型的准确性.在此基础上通过变参数数值模拟,分析了电磁阀通电时间、共轨压力、控制室进出口节流孔孔径及针阀弹簧预紧力对喷油过程的影响.结果表明:高压共轨喷油器不同结构参数对其动态特性、喷油率及循环喷油量等性能指标有很大的影响.其中,控制室进出口节流孔孔径的合理匹配和组合对获得良好的喷油特性尤为关键;燃油喷射系统要实现预喷,电磁铁的响应速度必须非常快.

高压涡旋喷油器喷雾撞壁机理研究

为了研究直喷式汽油机高压涡旋喷油器喷雾撞壁机理,测量了撞壁喷雾的高度、喷雾半径及喷雾远端速度,分析了不同喷射压力、环境背压、喷嘴到壁面的距离、壁面倾角等因素对撞壁喷雾的影响。随着喷射压力、喷嘴到壁面的距离及壁面倾角的增加,喷雾的贯穿距离增大;环境背压的增大导致喷雾的贯穿距离减小。较高的喷射压力和较低的环境背压增大了撞壁燃油与壁面的接触面积,在壁面上形成的薄膜加速了燃油的蒸发。由经验公式计算得到的撞壁喷雾贯穿距离与试验测量值在一定范围内具有一致性,为燃烧室的设计、进气道形式的选取、喷油器和火花塞的布局提供了试验依据。

高压共轨喷油器喷雾特性的仿真及试验研究

利用高速闪光摄影技术对高压喷射的燃油雾化状态进行测试,在与试验相同条件下,将喷嘴的流动计算结果作为边界条件进行喷雾的模拟,包括喷嘴质量流量,喷孔位置矢量,以及出口速度、气穴、湍动能等,把喷雾贯穿距的计算值与试验值进行对比,验证和修正喷嘴的CFD模拟计算结果,使模拟计算更加准确。

高压共轨喷油器关键结构参数对喷射性能影响的仿真分析

高压共轨喷油器是高压共轨喷油系统中的最重要执行部件之一,其喷射特性的优劣将直接影响发动机的燃烧过程。由于高压共轨喷油器结构复杂,影响喷射性能的结构参数众多,因此为了了解喷油器众多参数对喷射特性的影响趋势以及影响程度,找出其中影响喷射特性的关键结构参数和运行参数、弄清这些关键参数在喷油器设计中的的选取原则,对其进行仿真分析是十分必要的。基于仿真模型对喷油器的关键结构参数进行变参数研究,以分析这些参数对其响应特性、喷油规律等动态性能的影响,探讨各关键参数的设计原则。

高压共轨喷油器响应特性的仿真分析

为了分析高压共轨喷油器结构参数的变化对喷油器响应特性的影响,以某型号重型柴油机高压共轨喷油器为研究对象,通过AMESim软件建立喷油器仿真模型,进行试验验证模型准确性.结果表明:进油孔孔径增大会提升开启响应速度但降低喷油器的关闭响应速度,出油孔孔径的增大提高喷油器的开启响应速度;控制柱塞直径的增大会提升喷油器的关闭响应速度但降低喷油器的开启响应速度;针阀密封直径的增大会同时提高开启和关闭响应速度;针阀弹簧预紧力的增加会带来针阀开启时间的延长和关闭时间的缩短.因此喷油器设计开发过程中应合理选取进油孔径取值并适当增大出油孔径及针阀密封直径.为高压共轨喷油器结构参数的优化设计提供参考.

高压共轨电控喷油器的仿真模拟计算

将Flowmaster 2通用流体管路分析软件应用到高压共轨系统中 ,用计算机模拟分析了高压共轨喷油系统的喷油特性。结果表明 。

高压共轨喷油器响应时间的仿真分析

喷油器是发动机高压共轨燃油喷射系统的关键部件,其响应时间对发动机燃油利用率和废气排放具有重要影响。依据燃油流动连续性原理建立了喷油器各腔室的微分方程模型,建模时考虑了流量限制阀、三通管的影响,并将燃油的密度、弹性模量视为压力的函数。通过仿真求解了线圈电流、球阀行程、针阀行程和喷射流量随时间的变化曲线,得到了电流上升、下降时间,球阀及针阀的开启、关闭时间,喷射的起止时间。仿真结果表明,喷油结束时间较开始时间要短,能够满足慢开快关的喷油要求。

高压共轨喷油器响应特性优化分析

为了提高某型号重型柴油机喷油器的响应特性,以高压共轨喷油器为研究对象,利用AMESim软件建立仿真模型并分析了控制柱塞直径、控制腔容积、针阀弹簧预紧力、针阀密封直径对于响应特性的影响。采用正交试验设计的方法,通过极差和方差分析对这些参数及其交互作用进行优化。结果表明,当控制柱塞直径为4.2 mm,控制腔容积为0.02 cm^3,针阀弹簧预紧力为79 N,针阀密封直径为3.8 mm时高压共轨喷油器的响应特性最好,优化后响应特性提升了30.65%。

高压共轨喷油器的结构仿真与影响因素分析

以某高压共轨喷油器为研究对象,根据其基本结构与工作原理,基于AMESIM系统仿真软件建立了喷油器仿真模型,并通过实验验证了模型的准确性。利用该仿真模型分析高压共轨喷油器关键结构参数的变化对喷油规律的影响,为共轨喷油器的设计及优化提供理论依据。

高压共轨喷油器结构参数对喷油量特性影响的研究

通过对高压共轨喷油器的建模、计算和试验 ,研究了进、出油节流孔孔径、孔径比 ,控制活塞直径 ,针阀密封座面直径 ,调压弹簧预紧力和油嘴喷孔直径等参数对喷油量特性的影响并分析了产生影响的原因。

高压共轨喷油器喷嘴内部流动的数值模拟

由于试验和测量条件的限制,采用计算流体动力学的方法,以某型高压共轨喷油器喷嘴为对象,分别研究了喷嘴入口压力、喷孔轴线与针阀轴线夹角、喷孔入口倒圆大小对于喷嘴内部流动特性的影响规律,为喷嘴结构的设计和改进以及燃烧系统的优化匹配提供依据。

层次离散熵及其在高压共轨喷油器故障诊断中的应用

随着非线性科学理论的飞速发展,信息熵方法已广泛应用于工程机械的故障诊断中。提出了层次分析和离散熵结合的层次离散熵(HDE),研究其参数变化对熵值计算精度和计算效率的影响,并与多尺度熵(MSE)、多尺度模糊熵(MFE)、多尺度离散熵(MDE)、层次样本熵(HSE)和层次模糊熵(HFE)进行对比研究,研究结果表明,HDE在鲁棒性和计算效率方面有一定的优势。基于HDE和成对邻近特征选择方法(PWFP)的优点,提出了基于HDE和PWFP的高压共轨喷油器故障诊断方法,通过对共轨柴油机燃油压力波数据进行分析,并将该方法与MSE,MFE,MDE,HSE,HFE和PWFP结合方法作了对比。结果表明,相对于现有信息熵的故障诊断方法来说,基于层次离散熵和PWFP的喷油器故障诊断方法有更高的故障识别率和计算效率。

车用发动机高压电控喷油器的开发研究

目的以提高大功率车用发动机的动力性、经济性和排放性能为目的，对电控高压喷油器进行开发设计和实验研究．方法采用中压油源，由系统内部增压器来产生理想喷射所需的高压；通过蓄压装置和高速电磁开关阀控制喷油正时．结果实验表明：最高喷油压力达１２４ＭＰａ；喷油规律的控制不受发动机转速影响，在系统结构和供油压力确定不变的条件下，完全由高速电磁开关阀的控制信号决定．结论车用发动机电控高压喷油器实现了高压喷射和喷油规律的电子控制．

博世公司高压共轨喷油器专利梳理

近30多年来,博世公司在中国申请的有关内燃机燃料供给系统专利共2700多件,对其中涉及高压共轨喷油器的结构专利进行分类和整理,确定了到目前为止这些专利专利权的有效性,并指出目前国内常用的博世公司高压共轨喷油器:哪些结构有专利权,哪些结构已经失去专利权。

低回油高压共轨喷油器方案优化

通过改变控制柱塞结构,提出一种低回油量高压共轨喷油器方案,以减小与回油节流孔相连的控制腔压力,减小回油量。利用一维仿真工具AMESim对新方案的关键结构参数进行优化,结果表明:随密封环直径减小,针阀关闭延时减小,但密封环直径过小会使针阀发生连续跳动,导致喷油速率脉动且削弱减小回油量的作用;引流节流孔直径减小,回油量减小,但过小的孔径会使关闭响应恶化。在不同共轨压力下对新方案进行仿真,新方案回油量与原高压共轨喷油器相比明显减小,最多可减小41%以上,且响应性不受影响,证明所提出的方案有效。