本文關(guān)鍵詞：高壓共軌電磁式噴油器噴油特性及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究

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【摘要】：柴油發(fā)動機具有熱效率高、扭矩大、經(jīng)濟性能好等優(yōu)點,在機械及動力領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。由于燃油的燃燒質(zhì)量決定了發(fā)動機的經(jīng)濟性、噪聲以及污染物排放等諸多性能,因此深入了解燃油噴射過程以及精確控制燃油噴射量對于提高發(fā)動機的缸內(nèi)燃燒質(zhì)量具有極其重要的作用。而高壓共軌系統(tǒng)在柴油發(fā)動機中的應(yīng)用是解決上述問題的有效舉措,其中高壓共軌電磁式噴油器的噴油性能對于柴油發(fā)動機的工作特性起到了至關(guān)重要的影響。因此,本文針對高壓共軌電磁式噴油器的噴油特性進(jìn)行了深入的研究,并且對噴油器關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。首先,基于高壓共軌電磁式噴油器的結(jié)構(gòu)及工作原理,對噴油器進(jìn)行合理簡化,建立相應(yīng)的物理和數(shù)學(xué)模型,并應(yīng)用AMESim軟件搭建了高壓共軌電磁式噴油器的一維仿真模型；將仿真結(jié)果與試驗結(jié)果進(jìn)行比較,驗證了一維仿真模型的準(zhǔn)確性。然后,基于噴油器的一維仿真模型,開展了共軌壓力、控制脈寬、進(jìn)出油孔徑、噴孔孔徑、針閥升程以及座面錐角對噴油器噴油特性的影響規(guī)律研究,總結(jié)各個參數(shù)對噴油特性的影響規(guī)律,選取了各個參數(shù)的最佳取值范圍。其次,采用三維仿真的方法,深入研究了噴油器噴嘴的流通特性。分析了壓力室直徑、針閥座面錐角、噴孔角度、油道圓角和針閥升程對噴嘴流通特性的影響規(guī)律,為噴油器結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化提供參考。最后,綜合一維、三維的仿真結(jié)果,采用正交試驗法,以提高噴油器流通性能和改善噴油特性為目標(biāo),對噴油器關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化匹配,并得到了優(yōu)化設(shè)計方案。優(yōu)化結(jié)果顯示,當(dāng)控制腔進(jìn)、出油量孔孔徑為0.27mm、0.29mm,噴孔孔徑0.23mm,針閥升程為0.55mm,噴油器噴嘴針閥座面錐角為40°,噴油器控制腔出油量孔流量系數(shù)為0.85,噴油器噴孔流量系數(shù)為0.85時,噴油器的流通性能和噴油特性均為最佳。優(yōu)化后噴油器的流通性能以及噴油特性均得到了改善,同時噴嘴的流通特性得到了大幅度提升,其中進(jìn)、出油孔的流速分別提升了18.87%和16.76%,噴油速率提高了52.58%,最終使得噴油器的單次噴油量提升率達(dá)到63.22%,達(dá)到了課題所要求的水平。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK423

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本文編號：1282970