转速和高压共轨燃油系统参数对共轨管压力波动的影响

为减小柴油机高压共轨系统的共轨管内压力波动,使用AVL Boost Hydsim软件建立某柴油机高压油泵及共轨管一维仿真模型,分析柴油机转速和柱塞直径、柱塞腔容积、柱塞个数、共轨管内径等高压共轨燃油系统结构参数对共轨管压力波动的影响。仿真结果表明:增大柴油机转速、增大高压油泵柱塞直径、减小高压油泵柱塞腔容积,可以减小轨压波动;增大共轨管内径能有效抑制压力波动;柱塞个数变化使供油次数和喷油器喷油次数一致时,可以减小轨压波动。

固液两相磨粒流研抛工艺优化及质量影响

为研究磨粒流对异形腔孔内壁表面以及微小孔的研抛去毛刺等的作用效果,探讨了研抛过程中磨粒流各工艺参数与加工质量间的作用关系。以共轨管这种非直线管为研究对象,对磨粒流抛光共轨管过程进行数值模拟研究,探索各工艺参数对磨粒流研抛的影响。数值模拟结果表明:控制碳化硅体积分数可以改变磨粒流研抛过程中的粘温特性,从而可以控制磨粒流的研抛质量。然后采用正交方法设计实验方案,实验过程中,采集抛光过程中温度和粘度的变化数据,分析磨粒流研抛中粘温特性对磨粒流研抛质量的影响。试验与数值模拟结果表明,在磨粒流研抛共轨管过程中SiC的体积分数比出口压力的极差秩大,磨粒流研抛确实可有效改善工件表面质量。而且本文还进一步得出在本试验条件下,磨粒流研抛共轨管的最佳工艺参数:出口压力为5 MPa,SiC体积分数为0.25%,SiC目数为80,同时获得了表面粗糙度与体积分数的回归方程,可用于指导磨粒流实际研抛生产工作。

基于多学科设计优化的共轨管设计优化

基于多学科设计优化方法,以某型高压共轨柴油机匹配的共轨管容积最佳、压力波动最小、质量最小和进油口位置最佳为目标函数建立共轨管多学科设计优化体系,并在充分考虑各学科间耦合作用的基础上,采用模拟退火算法对多学科设计优化模型进行优化求解。研究结果表明:共轨管的容积由原设计值21.991 cm3减少到21.756 cm3,减小了1.07%;总质量由1.250 kg减少到1.165 kg,减小了6.8%;压力波动幅度由6 MPa降低至5 MPa,降幅为16.7%;优化后共轨管的整体性能得到提高,能够满足高压共轨燃油喷射系统的要求。

共轨管微小孔磨粒流抛光实验研究与表面粗糙度预测

针对共轨管微小孔电火花加工表面的光整加工问题,采用磨粒流抛光工艺,并通过正交实验探索了加工参数及其交互作用对孔道表面粗糙度的影响规律;基于二阶响应曲面模型和幂函数模型分别建立了表面粗糙度预测多元非线性回归模型。研究结果表明:加工参数对抛光效果的影响显著,而交互作用对其影响较小;抛光压强、磨料浓度及加工时间对孔道表面粗糙度的影响均为负效应,磨粒粒径大于148μm时对表面粗糙度的影响为正效应,粒径小于该临界值时表现为对抛光效率的正效应影响;在最优参数组合条件下,孔道表面粗糙度值(Ra)由初始的1.31μm降至0.20μm;二阶多项式回归模型相对于幂函数回归模型有更高的预测精度,相关系数高达0.990,预测误差在9.54%以内。

基于ISIGHT和AMESim的超高压共轨系统轨压控制优化设计

为了在特定供油喷油规律下提高共轨管灵敏度同时减少轨压波动,在避免对柴油机共轨系统做大幅度改造的前提下,对超高压系统中共轨管几何参数和PID轨压控制器参数进行了优化。参照柴油机超高压共轨系统实验台架,利用AMESim对超高压共轨系统进行仿真,模拟真实情况下压力波动的产生。利用ISIGHT优化软件对共轨管几何参数的影响规律进行了参数灵敏度分析,利用NSGA-Ⅱ算法对共轨管几何参数和PID控制器参数设计进行了优化。结果表明:经过优化后的共轨管轨压灵敏度和轨压稳定性均有提升,其中轨压稳定性能提升9.13%,轨压反应时间缩短1.06%。使用相同方法对PID轨压控制参数进行优化,优化效果明显。

共轨管小孔磨粒流加工特性三维数值分析

应用现代设计技术和现代设计手段,恰当地使用数值计算可理解和揭示试验,指导生产工艺规程,改善产品的综合性能。利用CFD软件FLUENT对磨粒流加工共轨管流道及小孔结构进行三维数值分析,获得稳态压强、湍流动能、湍流强度及速度图像,为磨粒流加工工艺的制定提供参考。

共轨管装配拧紧工艺分析

对扭矩法和转角法2种紧固件装配拧紧方法分析,考虑共轨管限流器部件拧紧过程中影响轴向力的因素,通过试验来选择适合产品的最优的拧紧方法和策略,设计扭矩—转角法装配工艺并进行测试,测试结果表明,采用扭矩—转角法装配限流器部件可减少其轴力散差,保证装配的一致性,满足高压情况下共轨管的密封性和可靠性。

基于ABAQUS的柴油机高压共轨管的设计

高压共轨管广泛应用于柴油机高压共轨燃油喷射系统中,其强度是设计的关键,高压共轨管厚度比系数决定了其强度大小,必须合理设计高压共轨管厚度比系数。通过ABAQUS有限元软件计算和理论计算,提出了高压共轨管厚度比系数的合理区间,为共轨管设计提供参考。

喷油速率测试控制系统设计与开发

使用NI CompactRIO控制器设计了基于长管法喷油速率测试装置的燃油喷射系统,利用FPGA可重复配置的优势,设计包括了压力数据采集、喷油器驱动、高压共轨压力闭环控制以及数据采集同步触发系统等功能。最后,在不同喷油量下进行了喷油速率测试实验,说明系统能够较准确地控制燃油喷射并对其速率进行精确地测量。