船用低速机电控喷油器的设计及性能研究
发布时间：2021-10-05 10:30
随着排放法规的日益收紧,全球航运业对船用低速柴油机的性能要求不断提高,这对低速机燃油系统提出了挑战,需要船用低速机喷油器能实现更为灵活的喷射控制以及更高的喷油压力。然而传统低速机喷油器笨重的运动部件以及低劣的燃油品质都严重制约了船用低速机喷油器的响应速度,且传统低速机喷油器的液压效率低下的问题也制约了喷油压力的提高。针对这种情况,本文设计了一种三量孔喷油器,分析了主要参数对喷油特性的影响机理,对油量特性和响应特性进行了优化,并对喷油器工作过程稳定性进行了研究。首先,对三量孔喷油器进行概念设计,利用液压仿真软件平台搭建喷油器的数值仿真模型并赋值,用电磁力有限元仿真软件建立并优化电磁力计算模型,得出电磁力MAP图输入到喷油器的数值仿真模型中作为电磁转换单元。其次,研究了三量孔结构参数对喷油器响应特性和油量特性的影响规律及机理,并对电磁阀组件以及针阀组件的相关参数进行了单因素分析,研究表明球阀直径、阀座直径、电磁阀弹簧预紧力、针阀密封直径和针阀弹簧预紧力等对喷油特性影响较为显著。采用多目标优化的方法对响应特性和油量特性进行优化,优化后电控喷油器开启时间和关闭时间分别缩短了0.39ms和1.2...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
排放法规实施阶段日益严苛的排放法规和与燃料价格上涨造成的运营成本的增高对大型船舶低速柴
服油进入到增压腔，将活塞小端的燃油进行一定比例的增压，并通械式喷油器中，当针阀内的燃油压力足够大时，针阀腔内的燃油压弹簧力时，针阀受压抬起开始喷油[30]。喷油压力和喷油定时等喷射受到 FIVA 阀控制，在正常设定下伺服油腔的压力约为 300bar，而ar[31]。伺服油压力决定了喷由压力的大小，并可以根据柴油机的工实现更好的工作性能。伺服油端设置有蓄压器，可有效地减少燃油产生的水击效应及燃油和伺服油压力波动，增加喷油器多次喷射中的一致性[32]。FIVA 阀在一定程度上可以实现两次次喷射，但由于液现更精确的控制。由图可见ME系列柴油机的燃油系统电控化主要体喷油器开启动力从 FIVA 阀到喷油器端经历了多种介质之间的转化即时性。因此 MAN-ME 系列的柴油机虽然一定程度上实现了电控为原始的电控化，与中高速机上早已普及到喷油器端的电控化相比很大的改进空间。
图 1.3 ME-C 系列增压-喷射系统示意图 UE 的 ECO 增压式燃油喷射系统油机是一款历史较长的船用低速柴油机，最早是由日本三菱重款机械式柴油机，由于其出色的经济性及可靠性，成为一款被三动力来源。在进入新世纪后，该型柴油机及其改进型依然依靠其靠性、低质燃料通用性、简洁利落的结构以及操作维护的便利性发电辅机广泛被日本造船厂商应用。然而随着世界范围内对环境高，机械式 UE 型柴油机越来越无法满足人们对排放的需求，因E 柴油机的基础上开发了 UE-ECO 系列增压式电控柴油机[33]，如列增压式柴油机的的升级采用了与 MAN ME 系列柴油机类似的式燃油系统的基础上添加电控式的增压模块，以实现燃油系统的E-ECO 系列增压柴油机相比于 MAN ME 柴油机采用了更先进的阀件的蓄压块来替代膜式蓄压腔，来实现更精确的伺服油供给制增压腔的进回油，实现了更精确的增压控制。并且 UE-ECO 系
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GRNN算法的船用柴油机性能曲线模拟与油耗率预测[J]. 黄加亮,刘磊,陈景锋. 船舶工程. 2013(03)
[2]中大型16V柴油机用FCRS2-LE型共轨系统的开发和应用[J]. 胡林峰,黄见,曾伟,王凌云. 现代车用动力. 2013(01)
[3]电控单体泵高速电磁阀电磁力的影响参数量化分析[J]. 范立云,高明春,马修真,石勇,孙军. 内燃机工程. 2013(01)
[4]船用柴油机与涡轮增压系统匹配及性能研究[J]. 黄加亮,乔英志,王丹,杨国豪. 中国航海. 2012(04)
[5]国Ⅳ之后柴油机三种燃油喷射系统对比及其技术发展趋势[J]. 司康. 轻型汽车技术. 2012(Z2)
[6]新风集团高压共轨燃油喷射系统技术填补国内空白[J]. 王云岭. 中国经贸导刊. 2010(15)
[7]增压式高压共轨喷射系统[J]. 范明强. 汽车与配件. 2010(26)
[8]德尔福全球先进的柴油共轨系统——德尔福（中国）投资有限公司柴油系统访问记[J]. 吴憩棠. 汽车与配件. 2009(05)
[9]电控喷油器响应特性仿真分析[J]. 马富康. 小型内燃机与摩托车. 2008(06)
[10]浅谈高压共轨技术[J]. 张开洪. 农机使用与维修. 2008(04)
博士论文
[1]柴油机准维模型建模及共轨喷油系统硬件在环仿真研究[D]. 齐鲲鹏.大连理工大学 2010
硕士论文
[1]小缸径低速柴油机电控喷油器喷油性能研究[D]. 王昊.哈尔滨工程大学 2014
[2]共轨喷油器结构参数对液力响应的影响研究[D]. 陆静兵.西南交通大学 2010
[3]柴油机高压共轨电控燃油喷射系统数值模拟计算[D]. 蔡珍辉.南京航空航天大学 2008
[4]柴油机共轨式燃油系统及电控喷油器的仿真研究[D]. 何建元.哈尔滨工程大学 2007
[5]柴油机电控泵管嘴燃油喷射系统仿真研究[D]. 孙建清.哈尔滨工程大学 2006
本文编号：3419557
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
排放法规实施阶段日益严苛的排放法规和与燃料价格上涨造成的运营成本的增高对大型船舶低速柴
服油进入到增压腔，将活塞小端的燃油进行一定比例的增压，并通械式喷油器中，当针阀内的燃油压力足够大时，针阀腔内的燃油压弹簧力时，针阀受压抬起开始喷油[30]。喷油压力和喷油定时等喷射受到 FIVA 阀控制，在正常设定下伺服油腔的压力约为 300bar，而ar[31]。伺服油压力决定了喷由压力的大小，并可以根据柴油机的工实现更好的工作性能。伺服油端设置有蓄压器，可有效地减少燃油产生的水击效应及燃油和伺服油压力波动，增加喷油器多次喷射中的一致性[32]。FIVA 阀在一定程度上可以实现两次次喷射，但由于液现更精确的控制。由图可见ME系列柴油机的燃油系统电控化主要体喷油器开启动力从 FIVA 阀到喷油器端经历了多种介质之间的转化即时性。因此 MAN-ME 系列的柴油机虽然一定程度上实现了电控为原始的电控化，与中高速机上早已普及到喷油器端的电控化相比很大的改进空间。
图 1.3 ME-C 系列增压-喷射系统示意图 UE 的 ECO 增压式燃油喷射系统油机是一款历史较长的船用低速柴油机，最早是由日本三菱重款机械式柴油机，由于其出色的经济性及可靠性，成为一款被三动力来源。在进入新世纪后，该型柴油机及其改进型依然依靠其靠性、低质燃料通用性、简洁利落的结构以及操作维护的便利性发电辅机广泛被日本造船厂商应用。然而随着世界范围内对环境高，机械式 UE 型柴油机越来越无法满足人们对排放的需求，因E 柴油机的基础上开发了 UE-ECO 系列增压式电控柴油机[33]，如列增压式柴油机的的升级采用了与 MAN ME 系列柴油机类似的式燃油系统的基础上添加电控式的增压模块，以实现燃油系统的E-ECO 系列增压柴油机相比于 MAN ME 柴油机采用了更先进的阀件的蓄压块来替代膜式蓄压腔，来实现更精确的伺服油供给制增压腔的进回油，实现了更精确的增压控制。并且 UE-ECO 系
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GRNN算法的船用柴油机性能曲线模拟与油耗率预测[J]. 黄加亮,刘磊,陈景锋. 船舶工程. 2013(03)
[2]中大型16V柴油机用FCRS2-LE型共轨系统的开发和应用[J]. 胡林峰,黄见,曾伟,王凌云. 现代车用动力. 2013(01)
[3]电控单体泵高速电磁阀电磁力的影响参数量化分析[J]. 范立云,高明春,马修真,石勇,孙军. 内燃机工程. 2013(01)
[4]船用柴油机与涡轮增压系统匹配及性能研究[J]. 黄加亮,乔英志,王丹,杨国豪. 中国航海. 2012(04)
[5]国Ⅳ之后柴油机三种燃油喷射系统对比及其技术发展趋势[J]. 司康. 轻型汽车技术. 2012(Z2)
[6]新风集团高压共轨燃油喷射系统技术填补国内空白[J]. 王云岭. 中国经贸导刊. 2010(15)
[7]增压式高压共轨喷射系统[J]. 范明强. 汽车与配件. 2010(26)
[8]德尔福全球先进的柴油共轨系统——德尔福（中国）投资有限公司柴油系统访问记[J]. 吴憩棠. 汽车与配件. 2009(05)
[9]电控喷油器响应特性仿真分析[J]. 马富康. 小型内燃机与摩托车. 2008(06)
[10]浅谈高压共轨技术[J]. 张开洪. 农机使用与维修. 2008(04)
博士论文
[1]柴油机准维模型建模及共轨喷油系统硬件在环仿真研究[D]. 齐鲲鹏.大连理工大学 2010
硕士论文
[1]小缸径低速柴油机电控喷油器喷油性能研究[D]. 王昊.哈尔滨工程大学 2014
[2]共轨喷油器结构参数对液力响应的影响研究[D]. 陆静兵.西南交通大学 2010
[3]柴油机高压共轨电控燃油喷射系统数值模拟计算[D]. 蔡珍辉.南京航空航天大学 2008
[4]柴油机共轨式燃油系统及电控喷油器的仿真研究[D]. 何建元.哈尔滨工程大学 2007
[5]柴油机电控泵管嘴燃油喷射系统仿真研究[D]. 孙建清.哈尔滨工程大学 2006
本文编号：3419557
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