柴油机高压共轨电控喷油系统结构优化设计
发布时间：2021-05-20 09:38
针对能源短缺、环境污染的社会现状,开发设计资源经济性、环境友好型的内燃机迫在眉睫。柴油机高压共轨电控喷油系统由于其控制精度高、响应速度快、柔性控制好等优点被广泛运用于众多领域,然而排放问题限制了其发展。国内对喷油系统的研究开发起步相对较晚,主要针对关键零部件进行研究,距离完整系统研发、投产还需时日。如何进一步提高系统燃烧效率,是目前柴油机技术发展的主流方向,而喷油系统的喷油特性和雾化特性直接影响柴油机的燃烧效率。针对以上关键问题,本文在浙江省重点研发计划项目和国家自然科学基金的支撑下,对柴油机高压共轨电控喷油系统结构进行优化,分析系统结构参数对喷油特性和雾化特性的影响。主要包括以下几个方面工作。（1）详细分析了电控喷油系统的组成、功能及工作原理。在机械动力学和工程流体力学的理论基础上,建立机械与流体耦合的数学模型,为系统仿真分析提供理论依据。（2）以数学模型为基础,采用hydsim仿真平台建立喷油系统仿真模型,计算轨压为150MPa情况下的燃油喷油率和累计喷油量,并与标准值、试验值进行对比。对比标准值,两者最大误差分别为6%和3.5%,对比试验值,两者最大误差分别为6.5%和2.5%,...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景
1.1.1 内燃机能源短缺问题
1.1.2 内燃机环境污染问题
1.1.3 柴油机相比汽油机的优势
1.2 电控喷油系统研究现状
1.2.1 电控喷油系统发展历程
1.2.2 电控喷油系统国内外发展现状
1.2.3 电控喷油系统研究方法
1.3 雾化特性研究现状
1.3.1 雾化特性模拟研究国内外发展现状
1.3.2 雾化特性研究方法
1.4 课题研究目的及主要研究内容
1.4.1 课题研究目的
1.4.2 主要研究内容
第2章 柴油机高压共轨电控喷油系统数学模型
2.1 喷油系统组成及功用
2.1.1 低压系统
2.1.2 高压系统
2.2 喷油系统简化
2.3 喷油系统数学模型
2.3.1 高压油泵模块数学模型
2.3.2 高压共轨管模块数学模型
2.3.3 喷油器模块数学模型
2.4 本章小结
第3章 柴油机高压共轨电控喷油系统仿真分析及试验验证
3.1 喷油系统仿真软件选择
3.2 喷油系统仿真模型建立
3.2.1 喷油系统零部件模块化
3.2.2 喷油系统模块连接
3.3 喷油系统试验台架搭建及模拟试验验证
3.3.1 喷油系统试验台架搭建
3.3.2 喷油系统模拟试验验证
3.4 喷油系统结构参数对喷油特性的影响
3.4.1 进油节流孔对喷油特性的影响
3.4.2 出油节流孔对喷油特性的影响
3.4.3 控制活塞对喷油特性的影响
3.5 本章小结
第4章 柴油机高压共轨电控喷油系统结构优化设计
4.1 喷油系统技术背景
4.2 喷油系统结构优化
4.2.1 结构优化的具体实施方式
4.2.2 结构优化后的喷油器工作原理
4.3 结构优化后的系统仿真模型
4.4 结构优化后的系统仿真分析
4.4.1 针阀升程对比分析
4.4.2 喷射压力对比分析
4.4.3 燃油喷油率对比分析
4.5 本章小结
第5章 柴油机喷嘴结构参数对雾化特性的影响研究
5.1 喷嘴结构模型建立及网格划分
5.2 喷嘴雾化模型参数设置
5.3 雾化特性参数介绍
5.3.1 油束射程
5.3.2 喷雾锥角
5.3.3 雾化质量
5.4 喷嘴结构参数对雾化特性的影响
5.4.1 喷孔直径对雾化特性的影响
5.4.2 喷孔入口处倒角对雾化特性的影响
5.4.3 背压对雾化特性的影响
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]高压共轨柴油机随机停缸策略的试验研究[J]. 陈礼勇,周小波,邬斌扬,苏万华. 内燃机工程. 2016(05)
[2]基于VOF模型与动网格技术的油气悬架气液两相流数值模拟[J]. 张沙,谷正气,赵敬凯,徐亚,伍文广. 中国机械工程. 2016(15)
[3]燃料特性对柴油机排放颗粒物理化特性影响的研究[J]. 黄震,李新令,吕田,许朕,关淳,罗悦齐. 内燃机学报. 2016(02)
[4]2015年全球石油产量突破39亿吨[J]. 梁刚. 国际石油经济. 2016(01)
[5]柴油机高压共轨系统轨压模糊控制与试验[J]. 辛喆,李亚平,张云龙,牛健彬,赵绪龙. 农业工程学报. 2016(S1)
[6]预混合低温燃烧柴油机燃油喷射参数与燃烧室的空间匹配研究[J]. 贾和坤,尹必峰,王佳,孙韶. 机械设计与制造. 2015(10)
[7]改进的VOF方法对气液两相流振荡流动和传热计算的影响[J]. 朱海荣,张卫正,原彦鹏. 航空动力学报. 2015(05)
[8]对置活塞二冲程柴油机控制策略研究[J]. 张鹏,赵振峰,左哲,钱李龙. 内燃机工程. 2016(02)
[9]中国城市机动化发展情况及政策分析[J]. 戴帅,刘金广,朱建安,巩建国. 城市交通. 2015(02)
[10]高压共轨系统高压油泵供油特性影响因素分析[J]. 范立云,连历,马修真,田丙奇,刘鹏. 内燃机工程. 2016(04)
博士论文
[1]二甲基醚发动机喷射雾化的理论和实验研究[D]. 魏明锐.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]三维旋转喷射枪喷嘴的流场模拟与结构优化设计[D]. 李玉朵.太原理工大学 2015
[2]喷动流化床内气固两相流数值模拟[D]. 王燕.东北电力大学 2014
[3]新型双流喷嘴的雾化实验研究与数值模拟[D]. 徐开华.华南理工大学 2013
[4]生物柴油雾化质量的改善方法研究[D]. 汪月英.长安大学 2012
[5]流化床气固两相流数值模拟及实验研究[D]. 王翀.重庆大学 2011
[6]基于单帧单曝光图像法的多相流速度场和粒度分布测量研究[D]. 张晶晶.上海理工大学 2011
[7]流体动力式超声波燃油燃烧器的雾化特性研究[D]. 王建勋.北京工业大学 2010
[8]基于HYDSIM的高压共轨喷油器设计的仿真研究[D]. 张明阳.南京航空航天大学 2009
[9]气液同轴喷嘴的试验与数值模拟[D]. 杜德才.哈尔滨工程大学 2008
[10]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
本文编号：3197534
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景
1.1.1 内燃机能源短缺问题
1.1.2 内燃机环境污染问题
1.1.3 柴油机相比汽油机的优势
1.2 电控喷油系统研究现状
1.2.1 电控喷油系统发展历程
1.2.2 电控喷油系统国内外发展现状
1.2.3 电控喷油系统研究方法
1.3 雾化特性研究现状
1.3.1 雾化特性模拟研究国内外发展现状
1.3.2 雾化特性研究方法
1.4 课题研究目的及主要研究内容
1.4.1 课题研究目的
1.4.2 主要研究内容
第2章 柴油机高压共轨电控喷油系统数学模型
2.1 喷油系统组成及功用
2.1.1 低压系统
2.1.2 高压系统
2.2 喷油系统简化
2.3 喷油系统数学模型
2.3.1 高压油泵模块数学模型
2.3.2 高压共轨管模块数学模型
2.3.3 喷油器模块数学模型
2.4 本章小结
第3章 柴油机高压共轨电控喷油系统仿真分析及试验验证
3.1 喷油系统仿真软件选择
3.2 喷油系统仿真模型建立
3.2.1 喷油系统零部件模块化
3.2.2 喷油系统模块连接
3.3 喷油系统试验台架搭建及模拟试验验证
3.3.1 喷油系统试验台架搭建
3.3.2 喷油系统模拟试验验证
3.4 喷油系统结构参数对喷油特性的影响
3.4.1 进油节流孔对喷油特性的影响
3.4.2 出油节流孔对喷油特性的影响
3.4.3 控制活塞对喷油特性的影响
3.5 本章小结
第4章 柴油机高压共轨电控喷油系统结构优化设计
4.1 喷油系统技术背景
4.2 喷油系统结构优化
4.2.1 结构优化的具体实施方式
4.2.2 结构优化后的喷油器工作原理
4.3 结构优化后的系统仿真模型
4.4 结构优化后的系统仿真分析
4.4.1 针阀升程对比分析
4.4.2 喷射压力对比分析
4.4.3 燃油喷油率对比分析
4.5 本章小结
第5章 柴油机喷嘴结构参数对雾化特性的影响研究
5.1 喷嘴结构模型建立及网格划分
5.2 喷嘴雾化模型参数设置
5.3 雾化特性参数介绍
5.3.1 油束射程
5.3.2 喷雾锥角
5.3.3 雾化质量
5.4 喷嘴结构参数对雾化特性的影响
5.4.1 喷孔直径对雾化特性的影响
5.4.2 喷孔入口处倒角对雾化特性的影响
5.4.3 背压对雾化特性的影响
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]高压共轨柴油机随机停缸策略的试验研究[J]. 陈礼勇,周小波,邬斌扬,苏万华. 内燃机工程. 2016(05)
[2]基于VOF模型与动网格技术的油气悬架气液两相流数值模拟[J]. 张沙,谷正气,赵敬凯,徐亚,伍文广. 中国机械工程. 2016(15)
[3]燃料特性对柴油机排放颗粒物理化特性影响的研究[J]. 黄震,李新令,吕田,许朕,关淳,罗悦齐. 内燃机学报. 2016(02)
[4]2015年全球石油产量突破39亿吨[J]. 梁刚. 国际石油经济. 2016(01)
[5]柴油机高压共轨系统轨压模糊控制与试验[J]. 辛喆,李亚平,张云龙,牛健彬,赵绪龙. 农业工程学报. 2016(S1)
[6]预混合低温燃烧柴油机燃油喷射参数与燃烧室的空间匹配研究[J]. 贾和坤,尹必峰,王佳,孙韶. 机械设计与制造. 2015(10)
[7]改进的VOF方法对气液两相流振荡流动和传热计算的影响[J]. 朱海荣,张卫正,原彦鹏. 航空动力学报. 2015(05)
[8]对置活塞二冲程柴油机控制策略研究[J]. 张鹏,赵振峰,左哲,钱李龙. 内燃机工程. 2016(02)
[9]中国城市机动化发展情况及政策分析[J]. 戴帅,刘金广,朱建安,巩建国. 城市交通. 2015(02)
[10]高压共轨系统高压油泵供油特性影响因素分析[J]. 范立云,连历,马修真,田丙奇,刘鹏. 内燃机工程. 2016(04)
博士论文
[1]二甲基醚发动机喷射雾化的理论和实验研究[D]. 魏明锐.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]三维旋转喷射枪喷嘴的流场模拟与结构优化设计[D]. 李玉朵.太原理工大学 2015
[2]喷动流化床内气固两相流数值模拟[D]. 王燕.东北电力大学 2014
[3]新型双流喷嘴的雾化实验研究与数值模拟[D]. 徐开华.华南理工大学 2013
[4]生物柴油雾化质量的改善方法研究[D]. 汪月英.长安大学 2012
[5]流化床气固两相流数值模拟及实验研究[D]. 王翀.重庆大学 2011
[6]基于单帧单曝光图像法的多相流速度场和粒度分布测量研究[D]. 张晶晶.上海理工大学 2011
[7]流体动力式超声波燃油燃烧器的雾化特性研究[D]. 王建勋.北京工业大学 2010
[8]基于HYDSIM的高压共轨喷油器设计的仿真研究[D]. 张明阳.南京航空航天大学 2009
[9]气液同轴喷嘴的试验与数值模拟[D]. 杜德才.哈尔滨工程大学 2008
[10]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
本文编号：3197534
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dongligc/3197534.html
