GDI喷油器结构参数对液力响应特性的影响

利用AMESim软件建立了GDI喷油器机械液压系统动力学仿真模型,研究了不同燃油温度、燃油压力、喷孔直径以及喷孔个数下单因素对液力响应特性的影响。结果表明:燃油压力、喷孔结构对GDI喷油器喷油速率影响很大,喷孔直径与喷孔个数对针阀关闭时刻影响较大,而燃油压力对针阀开闭均有影响。基于响应曲面分析方法研究了单因素交互作用对喷油器液力响应的影响规律。结果表明:喷孔直径与燃油压力、喷孔直径与喷孔个数、喷孔个数与燃油压力间交互作用对最大喷油量影响显著,为GDI喷油器优化设计提供了理论参考。

GDI喷油器高速电磁阀动态响应监测方法的研究

以缸内直喷汽油机高速电磁阀喷油器为研究对象,利用高速显微摄像判定喷油器喷雾开始和结束延迟,同时利用数据采集装置DAQ同步采集喷油器脉宽信号、线圈中的电流和喷油器入口压力变化。试验发现:喷油器高速电磁阀的开启、关闭延迟和喷油器线圈电流有很好的对应关系,当喷油器开始喷油时,线圈电流变化率达到最大值;喷油器喷油结束时,线圈电流曲线对应出现电流凸起。在无需对喷油器进行任何改造的基础上,提出了一种实时检测电磁阀动态响应时间的方法,并进一步研究了电磁阀开启高电压、喷油压力对电磁阀响应延迟的影响。研究结果表明:开启高电压对电磁阀响应时间影响较大,最大差值为0.16ms,喷油压力变化影响很小,仅为0.025ms。

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。

喷油器积碳对直喷汽油机燃烧和排放的影响

基于汽油缸内直喷(GDI)光学机测试台架,利用高速摄影获取干净喷油器和积碳喷油器在去除尖端积碳前、后的喷油液滴吸附和缸内燃烧黄色火焰图像,并测量排气中的颗粒物排放,重点分析了在不同喷射策略下喷油器尖端积碳对直喷汽油机喷油、燃烧和排放的直接影响.结果表明:尖端积碳会显著增加喷油器顶部表面的燃油吸附,并在缸内燃烧后期产生明亮的黄色火焰,造成排气颗粒物排放恶化.对于积碳喷油器,喷油压力从10 MPa提高至20 MPa可部分缓解积碳的负面影响,但两次喷射造成了更高的黄色火焰信号强度和颗粒物排放.去除喷油器尖端积碳后,燃油吸附量减少,黄色火焰信号强度峰值减弱74%~93%,积聚态颗粒物数量浓度排放降低70%~88%,试验结果直接表明尖端积碳对GDI发动机燃烧和排放的重要影响作用.

基于Labview的汽油直接喷射式发动机喷油器喷雾试验控制系统开发与喷雾试验

为了精确控制GDI发动机喷油器喷雾试验的喷油压力和喷油脉宽,开发了基于Labview的喷雾试验控制系统,并经过试验测试证明了系统的可靠性。在一定的试验条件下利用开发的喷雾测试装置对GDI六孔喷油器进行喷雾测试,试验结果表明喷雾贯穿距离随时间的增加速度先快后慢,喷雾锥角随时间变化不明显;喷油压力增加,喷雾贯穿距离在喷油压力在2~10 MPa时增加明显,10 MPa以后最终贯穿距离变化不大;喷雾锥角随喷油压力的提高略有提高。本次试验条件下喷雾锥角α近似正比于Δp^(0.15)。

燃油喷嘴小油量非线性区补偿算法研究

随着机动车排放标准的日趋严格和不断升级,汽油直喷(gasoline direct injection, GDI)发动机需要采用更加先进而复杂的喷射模式和控制策略才能满足其要求。而先进的喷射模式和控制策略则需要控制GDI喷油器在特性曲线非线性的小油量区域进行喷射,且各喷油器特性曲线之间的离散性很大。如果从机械设计或加工工艺上提高小油量喷射的一致性,则难度很大且成本很高。基于轨压降的小油量补偿策略,通过对补偿原理与方法进行深入的研究和试验分析,成功开发和实施了GDI喷油器小油量补偿策略,并在某量产GDI喷射器上进行了补偿效果的验证。试验结果表明,进行了油量补偿后的油量一致性有较大改善,满足了GDI喷油器的小油量喷射要求。