電控噴油器的結(jié)構(gòu)仿真分析與參數(shù)優(yōu)化
本文關(guān)鍵詞:電控噴油器的結(jié)構(gòu)仿真分析與參數(shù)優(yōu)化,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:全球性的能源危機,日益嚴重的環(huán)境污染,給人類的生存環(huán)境帶來了巨大危害。世界各國對汽車排放法規(guī)的要求以及對內(nèi)燃機節(jié)能方面的要求愈來愈嚴格,因而對其調(diào)節(jié)控制提出了越來越高的要求。電控高壓共軌噴油系統(tǒng)可以有效降低柴油機油耗及尾氣排放,并能顯著提高其動力性能。電控噴油器作為高壓共軌噴油系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件,直接控制著高壓燃油噴入燃燒室的噴油過程,是保證柴油機正常有序工作的重要環(huán)節(jié)。電控噴油器的噴油特性直接影響氣缸內(nèi)可燃混合氣的形成與燃燒,從而影響柴油機的工作特性及尾氣排放特性,而電控噴油器的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)會嚴重影響噴油器的響應特性、噴霧質(zhì)量、噴油規(guī)律,乃至整個混合氣的形成與燃燒。 為使電控噴油器的噴油特性得到良好優(yōu)化,本文對電控噴油器進行模擬仿真,研究各結(jié)構(gòu)參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響,進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,提出更為合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù),提升電控噴油器的噴油性能。對其進行模擬仿真與參數(shù)分析,不僅可以節(jié)約勞動資源與社會資源,還能縮短電控噴油器的研發(fā)周期。 本文通過查閱大量文獻資料,充分論述電控噴油器的結(jié)構(gòu)特點和工作原理,對其結(jié)構(gòu)進行簡化得到物理模型,并在此模型的基礎(chǔ)上提出計算假設(shè),構(gòu)建電控噴油器的數(shù)學計算模型,將其分為容積腔、管道和閥件三類子模型,分別建立各類相關(guān)的流體力學方程。采用液壓仿真軟件AMESim作為仿真平臺,建立電控噴油器的仿真模型,對電控噴油器的結(jié)構(gòu)參數(shù)逐個進行分析,篩選出對噴油特性影響最大的七個關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù):控制活塞直徑、出油孔流量系數(shù)、針閥直徑、進油孔直徑、出油孔直徑、進油孔流量系數(shù)和噴油孔流量系數(shù)。 通過正交試驗設(shè)計方法對七個關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化分析,確定七個參數(shù)對噴油器的噴油特性影響的主次程度,并通過分析選出一組最優(yōu)組合的優(yōu)化設(shè)計方案。對此優(yōu)化方案中的數(shù)據(jù)帶入AMESim仿真模型中進行仿真,與優(yōu)化前的仿真結(jié)果進行對比,發(fā)現(xiàn)電控噴油器的動態(tài)響應特性得到了很大的改善,噴油性能也得到了大幅提升,可以實施更加理想的噴油規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】:柴油機 電控噴油器 AMESim仿真 參數(shù)優(yōu)化 正交試驗 噴油規(guī)律 噴油特性
【學位授予單位】:太原理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:TK423
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-11
- 第一章 緒論11-23
- 1.1 發(fā)展提高柴油機技術(shù)的必要性11-14
- 1.1.1 有限的石油資源11-12
- 1.1.2 汽車尾氣排放造成的環(huán)境污染問題12-13
- 1.1.3 柴油機發(fā)展快速13-14
- 1.2 柴油機電控噴油技術(shù)14-18
- 1.2.1 柴油機電控噴油系統(tǒng)的發(fā)展概況14-16
- 1.2.2 噴油器的發(fā)展變化16-18
- 1.3 國內(nèi)外電控共軌噴油系統(tǒng)的研究動態(tài)18-20
- 1.3.1 國外電控共軌噴油系統(tǒng)的研究動態(tài)18-19
- 1.3.2 國內(nèi)電控共軌噴油系統(tǒng)的研究動態(tài)19-20
- 1.4 國內(nèi)外電控噴油器的研究動態(tài)20
- 1.5 論文的研究目的和主要內(nèi)容20-23
- 第二章 電控噴油器的動態(tài)噴油特性分析23-31
- 2.1 電控噴油器的結(jié)構(gòu)組成及其工作原理23-26
- 2.1.1 電控噴油器的結(jié)構(gòu)組成23-25
- 2.1.2 電控噴油器的工作原理25-26
- 2.2 電控噴油器的噴油特性26-27
- 2.3 電控噴油器的噴油特性對柴油機工作性能的影響27-29
- 2.3.1 電控噴油器噴油壓力對柴油機工作性能的影響27-28
- 2.3.2 電控噴油器噴油率和噴油規(guī)律對柴油機工作性能的影響28-29
- 2.3.3 電控噴油器響應特性對柴油機工作性能的影響29
- 2.4 本章小結(jié)29-31
- 第三章 電控噴油器的仿真分析31-47
- 3.1 電控噴油器模型假設(shè)31-32
- 3.2 電控噴油器的簡化32
- 3.3 電控噴油器模型的三個基本數(shù)學模型32-41
- 3.3.1 容積腔的數(shù)學模型33-38
- 3.3.1.1 控制腔的數(shù)學模型34-36
- 3.3.1.2 盛油腔的數(shù)學模型36-37
- 3.3.1.3 壓力室的數(shù)學模型37-38
- 3.3.1.4 針閥座處的數(shù)學模型38
- 3.3.2 管道模型38-39
- 3.3.3 閥件模型39-41
- 3.4 電控噴油器仿真模型的建立41-45
- 3.4.1 仿真模擬軟件的選擇41-42
- 3.4.2 電控噴油器仿真模型的主要參數(shù)42-43
- 3.4.3 電控噴油器仿真模型43-45
- 3.5 本章小結(jié)45-47
- 第四章 電控噴油器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對燃油噴射過程的影響分析47-71
- 4.1 高壓共軌管對燃油噴射過程的影響47-49
- 4.1.1 共軌管共軌壓力大小對電控噴油器噴射特性的影響47-48
- 4.1.2 共軌管容積大小對電控噴油器噴射特性的影響48-49
- 4.2 電控噴油器控制腔的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)對噴油特性的影響49-54
- 4.2.1 進油孔對噴油器噴油特性的影響49-51
- 4.2.2 出油孔對噴油器噴油特性的影響51-52
- 4.2.3 控制活塞直徑對噴油器噴油特性的影響52-54
- 4.3 針閥直徑對噴油過程的影響54-55
- 4.4 針閥密封帶以下投影面積對應的直徑對噴油器噴油過程的影響55
- 4.5 針閥彈簧對噴油器噴油過程的影響55-57
- 4.5.1 針閥彈簧剛度對噴油器噴油過程的影響55-56
- 4.5.2 針閥彈簧預緊力對噴油器噴油過程的影響56-57
- 4.6 針閥組件質(zhì)量對噴油器噴油過程的影響57-58
- 4.7 針閥錐角對噴油器噴油過程的影響58
- 4.8 噴油孔直徑及噴油孔數(shù)目對噴油器噴油過程的影響58-62
- 4.8.1 噴油孔直徑對噴油器噴油過程的影響59-60
- 4.8.2 噴油孔個數(shù)對噴油器噴油過程的影響60-62
- 4.9 噴油器中流量系數(shù)對噴油器噴油過程的影響62-69
- 4.9.1 進油孔流量系數(shù)對噴油器噴油過程的影響62-64
- 4.9.2 出油孔流量系數(shù)對噴油器噴油過程的影響64-67
- 4.9.3 噴油孔流量系數(shù)對噴油器噴油過程的影響67-69
- 4.10 本章小結(jié)69-71
- 第五章 電控噴油器關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)的正交試驗71-85
- 5.1 電控噴油器的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)的正交試驗設(shè)計72-80
- 5.1.1 正交試驗設(shè)計目標、因素與水平的確定72-73
- 5.1.2 確定試驗方案73-76
- 5.1.3 組織實施試驗76-80
- 5.2 優(yōu)化前后電控噴油器的噴油特性比較80-82
- 5.3 優(yōu)化前后多次噴油規(guī)律下的噴油特性比較82-83
- 5.4 本章小結(jié)83-85
- 第六章 工作總結(jié)與工作展望85-87
- 6.1 工作總結(jié)85-86
- 6.2 工作展望86-87
- 參考文獻87-91
- 致謝91-93
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的著作與論文93
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 平濤;徐建新;谷峰;王新權(quán);;共軌用新型電控噴油器結(jié)構(gòu)及性能研究[J];柴油機;2008年06期
2 浦衛(wèi)華;王鋒;平濤;徐建新;張睿;;電控噴油器關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)正交試驗優(yōu)化設(shè)計[J];柴油機;2010年01期
3 閆淑芳,宮長明,劉巽俊;噴油壓力對直噴式柴油機性能和排放的影響[J];吉林工業(yè)大學學報(工學版);2002年03期
4 安士杰;常漢寶;徐洪軍;;共軌系統(tǒng)多次噴射對船用柴油機性能改進的試驗研究[J];武漢理工大學學報(交通科學與工程版);2011年05期
5 李佳涵;;一種實現(xiàn)柴油機理想噴油規(guī)律的柱塞組件[J];內(nèi)燃機車;2006年08期
6 朱劍明;彭代勇;;世界能源現(xiàn)狀與內(nèi)燃機的發(fā)展機遇[J];內(nèi)燃機工程;2011年02期
7 聶建軍;;柴油機高壓共軌燃油系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];內(nèi)燃機;2009年04期
8 李育學;張靜秋;歐陽光耀;;電控噴油器的優(yōu)化設(shè)計[J];內(nèi)燃機學報;2006年03期
9 張靜秋;歐陽光耀;唐開元;;高壓共軌技術(shù)發(fā)展的思考[J];內(nèi)燃機與配件;2012年02期
10 劉建新,杜慧勇,李民,趙致和;柴油機噴油嘴準動態(tài)噴孔流量系數(shù)研究[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2002年02期
本文關(guān)鍵詞:電控噴油器的結(jié)構(gòu)仿真分析與參數(shù)優(yōu)化,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:294067
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