【摘要】：電控噴油器是高壓共軌燃油系統(tǒng)最為核心的部件,而精密偶件是噴油器最關(guān)鍵的組成部分。隨著更嚴(yán)格排放法規(guī)的實施,對噴油壓力要求不斷提高,精密偶件的燃油泄漏會影響噴油器的噴射壓力和性能。本文主要研究高壓共軌噴油器精密偶件的燃油泄漏規(guī)律,通過對泄漏影響規(guī)律的研究,為噴油器的密封提供參考,減少噴射壓力的損失并提升噴油性能。本文主要從以下幾個方面展開研究。首先,本文根據(jù)高壓共軌噴油器的結(jié)構(gòu)和工作原理,使用液壓仿真工具建立了噴油器的系統(tǒng)仿真模型,使用泄漏模塊模擬噴油器精密偶件的泄漏,在試驗臺架上驗證仿真模型的準(zhǔn)確性。研究了系統(tǒng)參數(shù)包括供油壓力、燃油粘度和偶件結(jié)構(gòu)參數(shù)包括偶件接觸長度、偶件直徑、間隙油膜厚度和偶件偏心距對偶件燃油泄漏率的影響;并且研究了燃油壓力、噴油脈寬和噴油器的其他結(jié)構(gòu)參數(shù)對噴油器噴油性能的影響;結(jié)果表明,隨著偶件直徑和間隙油膜厚度的增大偶件燃油泄漏率增大,偶件接觸長度的增大會使燃油泄漏率減小。其次,建立了噴油器精密偶件間隙油膜的三維模型,對仿真模型進行結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分和網(wǎng)格無關(guān)性分析,使用理論分析的方法驗證了仿真模型的準(zhǔn)確性。分別研究了靜態(tài)壓力下偶件直徑、偶件接觸長度和油膜厚度對燃油泄漏過程中油膜流場速度和壓力以及燃油泄漏速率的影響規(guī)律;建立柱塞套與控制閥偶件間隙的油膜模型,使用UDF給油膜兩端施加動態(tài)壓力,分析在動態(tài)壓力的作用下偶件油膜的流通特性,并研究不同偶件密封結(jié)構(gòu)對燃油泄漏速率的影響,研究結(jié)果顯示在偶件上開設(shè)環(huán)形槽有利率減少偶件燃油的泄漏。最后,對噴油器針閥與針閥體進行有限元分析和柱塞柱塞套進行流固耦合分析,使用有限元仿真工具對針閥和針閥體進行有限元分析,研究靜態(tài)載荷作用下針閥和針閥體的形變量和等效應(yīng)力;對針閥座進行有限元分析,研究不同針閥座材料、不同溫度和載荷對針閥座形變和應(yīng)力的影響;對柱塞與柱塞套偶件進行單向流固耦合分析,研究油膜壓力對柱塞偶件形變的影響,結(jié)果表明,油膜壓力會增大柱塞偶件的徑向形變量,從而使間隙油膜的厚度增大,進而使油膜厚度增大,增大柱塞偶件油膜的燃油泄漏率。本文的研究主要得到了高壓共軌噴油器偶件結(jié)構(gòu)參數(shù)對精密偶件泄漏的影響規(guī)律及對間隙油膜流場流通特性的影響,研究表明可以通過改變偶件結(jié)構(gòu)減少燃油泄漏量;得到了針閥偶件的有限元分析影響規(guī)律和柱塞偶件的流固耦合影響規(guī)律,可為噴油器精密偶件結(jié)構(gòu)設(shè)計研究提供借鑒。
【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】：2019
【分類號】：TK423

【參考文獻】

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本文編號：2738181