高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)壓力波動特征研究.pdf

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1、第43卷第2期2014年4月小型內(nèi)燃機與摩托車SMALLIN7IERNALCOMBUs，nONENGINEANDM07rORCYCLEV01．43No．2Apr．2014高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)壓力波動特征研究劉峰(安援救援管理服務(wù)(北京)有限公司北京100020)摘要：在實驗數(shù)據(jù)驗證仿真模型正確的基礎(chǔ)上，確立了高壓共軌噴油系統(tǒng)GT—Fuel的仿真程序，分析了高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)波動特征，主要包括共軌系統(tǒng)各個零件尺寸的影響及共軌系統(tǒng)特性參數(shù)的影響，得到了各零件的最佳設(shè)計參數(shù)。關(guān)鍵詞：柴油機高壓共軌噴油系統(tǒng)壓力波動中圖分類號：7Ⅸ421．6文獻標識碼：A文章編

2、號：167l一0630(2014)02—0063—05ResearchontheFluctI船岫I咀gFeaturesofHighPres剛lreC咖onRailFud五njec廿onSystemLilln鶘Allia眥GlobalA鷦istanceM鋤agement鋤dSenrice(BJ)Co．，I

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4、lishesa(玎一Fuelsimulationpm伊咖eofallighp陀s鯽recommonrailmelinjectionsystem，跚d肌-aly鴕stllenuctuatingch盯acteristicsoftllesystem，tllemailllycontentsa弛tllee任＆ts0fdiⅡ．e陀ntsi艙s0fsys-tem∞cto瑙肌dtlleeH-ectsofdiffb陀mfeatu陀p暑咖ete璐．FiIlauytlle叩timized陀sultsare∞quired．k卯rords：Die∞lengine，H油pfessu

5、reco咖啪railfuelinjecti蚰system，Pr嘲眥nuctu撕ng引言高壓共軌電控噴油系統(tǒng)以其特有的優(yōu)點獲得了越來越廣泛的重視和研究。高壓共軌系統(tǒng)能達到低油耗、低排放、高壓噴射、柔性的噴油特性和噴油壓力的控制等其它噴油系統(tǒng)很難達到的要求。近年來，高壓共軌系統(tǒng)共軌內(nèi)壓力波動特征直接關(guān)聯(lián)到了共軌系統(tǒng)工況，對于共軌內(nèi)壓力波動特征的研究工作已成為共軌系統(tǒng)研發(fā)的熱點。實際上，高壓共軌系統(tǒng)在海內(nèi)外也是近幾年才有成熟的產(chǎn)品。本文主要通過對共軌系統(tǒng)的仿真研究與結(jié)果分析，論述了共軌系統(tǒng)壓力波動特征，為高壓共軌系統(tǒng)的開發(fā)和結(jié)構(gòu)改進提供了技術(shù)依據(jù)和可資借鑒的設(shè)

6、計方法和技術(shù)思路。1概述本文首先通過供油泵臺架驗證實驗確定仿真計算模型是否正確，隨后重點討論在不同工況下，通過在合理的范圍內(nèi)改變供油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，來模擬不同參數(shù)、不同工況的共軌壓力波動。1．1高壓共軌系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型流體在整個系統(tǒng)中作可壓縮的一維非穩(wěn)態(tài)流動，但其非穩(wěn)態(tài)流動阻力用穩(wěn)定流動阻力進行計算。燃油在共軌內(nèi)的一維非定常流動的連續(xù)性方程、運動方程和燃油物態(tài)方程分別如式(1)、(2)、(3)所示。作者簡介：劉峰(1984一)，男，工程師，高級技工，碩士，研究方向為發(fā)動機電控。小型內(nèi)燃機與摩托車第43卷業(yè)+業(yè)：0(1)覷優(yōu)警+警+罷+2幼u=o(2)口2業(yè)+

7、譬：o(3)批礬其中：p表示壓力；p表示密度；A表示截面積；u表示流速；口表示音速；后表示粘阻系數(shù)；移表示運動粘度。1．2高壓共軌驗證實驗臺為了能確立正確的計算模型，需要進行相關(guān)的試驗測試。測試系統(tǒng)主要采用EFS供油泵實驗臺，該數(shù)控試驗臺是專門為滿足研究開發(fā)和質(zhì)量保證部門對油泵油嘴(包括高壓共軌系統(tǒng))的性能校準標定以及與柴油機的配型的要求而設(shè)計的。圖1為供油泵測試試驗臺架結(jié)構(gòu)。首先要模擬各種輸入信號，并將電控系統(tǒng)與Pc機監(jiān)控系統(tǒng)相連，進行靜態(tài)試驗綜合測試系統(tǒng)性能。測試過程采用了信號發(fā)生器模擬柴油機轉(zhuǎn)速信號并輸入至電控單元，其他各種傳感器產(chǎn)生的模擬信號輸入

8、均由電位計信號代替，電控單元輸出信號經(jīng)驅(qū)動電路接至執(zhí)行器。通過調(diào)節(jié)輸入信號的頻率，可模擬出柴油機的輸入信號；通過調(diào)節(jié)各電位計的電壓模擬柴油機的工況變化。在本文中，供油泵臺架試驗研究內(nèi)容就是：在固定轉(zhuǎn)速固定軌壓下，檢測實際共軌壓力和噴油率隨時間變化情況。圖l供油泵測試試驗臺架結(jié)構(gòu)2實驗及計算結(jié)果為了確立正確的計算模型和方法，采用了相關(guān)試驗測試來加以驗證。實驗工況目標軌壓1200b齜。測試時，共軌壓力傳感器放置在靠近第三個噴油器附近的位置，圖2，3為共軌系統(tǒng)噴油率、軌壓、氣缸燃燒壓力和溫度的模擬分析結(jié)果與試驗結(jié)果對照。從圖中可以看出，仿真結(jié)果與實驗結(jié)果吻合較

9、好，所建仿真計算模型適用于共軌式柴油機的仿真研究。f曲●∞邑褂是螫圖2噴油率仿真