柴油機高壓共軌電控噴油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
發(fā)布時間:2021-05-20 09:38
針對能源短缺、環(huán)境污染的社會現(xiàn)狀,開發(fā)設(shè)計資源經(jīng)濟性、環(huán)境友好型的內(nèi)燃機迫在眉睫。柴油機高壓共軌電控噴油系統(tǒng)由于其控制精度高、響應速度快、柔性控制好等優(yōu)點被廣泛運用于眾多領(lǐng)域,然而排放問題限制了其發(fā)展。國內(nèi)對噴油系統(tǒng)的研究開發(fā)起步相對較晚,主要針對關(guān)鍵零部件進行研究,距離完整系統(tǒng)研發(fā)、投產(chǎn)還需時日。如何進一步提高系統(tǒng)燃燒效率,是目前柴油機技術(shù)發(fā)展的主流方向,而噴油系統(tǒng)的噴油特性和霧化特性直接影響柴油機的燃燒效率。針對以上關(guān)鍵問題,本文在浙江省重點研發(fā)計劃項目和國家自然科學基金的支撐下,對柴油機高壓共軌電控噴油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)對噴油特性和霧化特性的影響。主要包括以下幾個方面工作。(1)詳細分析了電控噴油系統(tǒng)的組成、功能及工作原理。在機械動力學和工程流體力學的理論基礎(chǔ)上,建立機械與流體耦合的數(shù)學模型,為系統(tǒng)仿真分析提供理論依據(jù)。(2)以數(shù)學模型為基礎(chǔ),采用hydsim仿真平臺建立噴油系統(tǒng)仿真模型,計算軌壓為150MPa情況下的燃油噴油率和累計噴油量,并與標準值、試驗值進行對比。對比標準值,兩者最大誤差分別為6%和3.5%,對比試驗值,兩者最大誤差分別為6.5%和2.5%,...
【文章來源】:杭州電子科技大學浙江省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景
1.1.1 內(nèi)燃機能源短缺問題
1.1.2 內(nèi)燃機環(huán)境污染問題
1.1.3 柴油機相比汽油機的優(yōu)勢
1.2 電控噴油系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.1 電控噴油系統(tǒng)發(fā)展歷程
1.2.2 電控噴油系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 電控噴油系統(tǒng)研究方法
1.3 霧化特性研究現(xiàn)狀
1.3.1 霧化特性模擬研究國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 霧化特性研究方法
1.4 課題研究目的及主要研究內(nèi)容
1.4.1 課題研究目的
1.4.2 主要研究內(nèi)容
第2章 柴油機高壓共軌電控噴油系統(tǒng)數(shù)學模型
2.1 噴油系統(tǒng)組成及功用
2.1.1 低壓系統(tǒng)
2.1.2 高壓系統(tǒng)
2.2 噴油系統(tǒng)簡化
2.3 噴油系統(tǒng)數(shù)學模型
2.3.1 高壓油泵模塊數(shù)學模型
2.3.2 高壓共軌管模塊數(shù)學模型
2.3.3 噴油器模塊數(shù)學模型
2.4 本章小結(jié)
第3章 柴油機高壓共軌電控噴油系統(tǒng)仿真分析及試驗驗證
3.1 噴油系統(tǒng)仿真軟件選擇
3.2 噴油系統(tǒng)仿真模型建立
3.2.1 噴油系統(tǒng)零部件模塊化
3.2.2 噴油系統(tǒng)模塊連接
3.3 噴油系統(tǒng)試驗臺架搭建及模擬試驗驗證
3.3.1 噴油系統(tǒng)試驗臺架搭建
3.3.2 噴油系統(tǒng)模擬試驗驗證
3.4 噴油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)對噴油特性的影響
3.4.1 進油節(jié)流孔對噴油特性的影響
3.4.2 出油節(jié)流孔對噴油特性的影響
3.4.3 控制活塞對噴油特性的影響
3.5 本章小結(jié)
第4章 柴油機高壓共軌電控噴油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
4.1 噴油系統(tǒng)技術(shù)背景
4.2 噴油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化
4.2.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的具體實施方式
4.2.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的噴油器工作原理
4.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的系統(tǒng)仿真模型
4.4 結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的系統(tǒng)仿真分析
4.4.1 針閥升程對比分析
4.4.2 噴射壓力對比分析
4.4.3 燃油噴油率對比分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 柴油機噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)對霧化特性的影響研究
5.1 噴嘴結(jié)構(gòu)模型建立及網(wǎng)格劃分
5.2 噴嘴霧化模型參數(shù)設(shè)置
5.3 霧化特性參數(shù)介紹
5.3.1 油束射程
5.3.2 噴霧錐角
5.3.3 霧化質(zhì)量
5.4 噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)對霧化特性的影響
5.4.1 噴孔直徑對霧化特性的影響
5.4.2 噴孔入口處倒角對霧化特性的影響
5.4.3 背壓對霧化特性的影響
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高壓共軌柴油機隨機停缸策略的試驗研究[J]. 陳禮勇,周小波,鄔斌揚,蘇萬華. 內(nèi)燃機工程. 2016(05)
[2]基于VOF模型與動網(wǎng)格技術(shù)的油氣懸架氣液兩相流數(shù)值模擬[J]. 張沙,谷正氣,趙敬凱,徐亞,伍文廣. 中國機械工程. 2016(15)
[3]燃料特性對柴油機排放顆粒物理化特性影響的研究[J]. 黃震,李新令,呂田,許朕,關(guān)淳,羅悅齊. 內(nèi)燃機學報. 2016(02)
[4]2015年全球石油產(chǎn)量突破39億噸[J]. 梁剛. 國際石油經(jīng)濟. 2016(01)
[5]柴油機高壓共軌系統(tǒng)軌壓模糊控制與試驗[J]. 辛喆,李亞平,張云龍,牛健彬,趙緒龍. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(S1)
[6]預混合低溫燃燒柴油機燃油噴射參數(shù)與燃燒室的空間匹配研究[J]. 賈和坤,尹必峰,王佳,孫韶. 機械設(shè)計與制造. 2015(10)
[7]改進的VOF方法對氣液兩相流振蕩流動和傳熱計算的影響[J]. 朱海榮,張衛(wèi)正,原彥鵬. 航空動力學報. 2015(05)
[8]對置活塞二沖程柴油機控制策略研究[J]. 張鵬,趙振峰,左哲,錢李龍. 內(nèi)燃機工程. 2016(02)
[9]中國城市機動化發(fā)展情況及政策分析[J]. 戴帥,劉金廣,朱建安,鞏建國. 城市交通. 2015(02)
[10]高壓共軌系統(tǒng)高壓油泵供油特性影響因素分析[J]. 范立云,連歷,馬修真,田丙奇,劉鵬. 內(nèi)燃機工程. 2016(04)
博士論文
[1]二甲基醚發(fā)動機噴射霧化的理論和實驗研究[D]. 魏明銳.華中科技大學 2004
碩士論文
[1]三維旋轉(zhuǎn)噴射槍噴嘴的流場模擬與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[D]. 李玉朵.太原理工大學 2015
[2]噴動流化床內(nèi)氣固兩相流數(shù)值模擬[D]. 王燕.東北電力大學 2014
[3]新型雙流噴嘴的霧化實驗研究與數(shù)值模擬[D]. 徐開華.華南理工大學 2013
[4]生物柴油霧化質(zhì)量的改善方法研究[D]. 汪月英.長安大學 2012
[5]流化床氣固兩相流數(shù)值模擬及實驗研究[D]. 王翀.重慶大學 2011
[6]基于單幀單曝光圖像法的多相流速度場和粒度分布測量研究[D]. 張晶晶.上海理工大學 2011
[7]流體動力式超聲波燃油燃燒器的霧化特性研究[D]. 王建勛.北京工業(yè)大學 2010
[8]基于HYDSIM的高壓共軌噴油器設(shè)計的仿真研究[D]. 張明陽.南京航空航天大學 2009
[9]氣液同軸噴嘴的試驗與數(shù)值模擬[D]. 杜德才.哈爾濱工程大學 2008
[10]柴油機共軌式燃油系統(tǒng)及電控噴油器的仿真研究[D]. 何建元.哈爾濱工程大學 2007
本文編號:3197534
【文章來源】:杭州電子科技大學浙江省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景
1.1.1 內(nèi)燃機能源短缺問題
1.1.2 內(nèi)燃機環(huán)境污染問題
1.1.3 柴油機相比汽油機的優(yōu)勢
1.2 電控噴油系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.1 電控噴油系統(tǒng)發(fā)展歷程
1.2.2 電控噴油系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 電控噴油系統(tǒng)研究方法
1.3 霧化特性研究現(xiàn)狀
1.3.1 霧化特性模擬研究國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 霧化特性研究方法
1.4 課題研究目的及主要研究內(nèi)容
1.4.1 課題研究目的
1.4.2 主要研究內(nèi)容
第2章 柴油機高壓共軌電控噴油系統(tǒng)數(shù)學模型
2.1 噴油系統(tǒng)組成及功用
2.1.1 低壓系統(tǒng)
2.1.2 高壓系統(tǒng)
2.2 噴油系統(tǒng)簡化
2.3 噴油系統(tǒng)數(shù)學模型
2.3.1 高壓油泵模塊數(shù)學模型
2.3.2 高壓共軌管模塊數(shù)學模型
2.3.3 噴油器模塊數(shù)學模型
2.4 本章小結(jié)
第3章 柴油機高壓共軌電控噴油系統(tǒng)仿真分析及試驗驗證
3.1 噴油系統(tǒng)仿真軟件選擇
3.2 噴油系統(tǒng)仿真模型建立
3.2.1 噴油系統(tǒng)零部件模塊化
3.2.2 噴油系統(tǒng)模塊連接
3.3 噴油系統(tǒng)試驗臺架搭建及模擬試驗驗證
3.3.1 噴油系統(tǒng)試驗臺架搭建
3.3.2 噴油系統(tǒng)模擬試驗驗證
3.4 噴油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)對噴油特性的影響
3.4.1 進油節(jié)流孔對噴油特性的影響
3.4.2 出油節(jié)流孔對噴油特性的影響
3.4.3 控制活塞對噴油特性的影響
3.5 本章小結(jié)
第4章 柴油機高壓共軌電控噴油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
4.1 噴油系統(tǒng)技術(shù)背景
4.2 噴油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化
4.2.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的具體實施方式
4.2.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的噴油器工作原理
4.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的系統(tǒng)仿真模型
4.4 結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的系統(tǒng)仿真分析
4.4.1 針閥升程對比分析
4.4.2 噴射壓力對比分析
4.4.3 燃油噴油率對比分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 柴油機噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)對霧化特性的影響研究
5.1 噴嘴結(jié)構(gòu)模型建立及網(wǎng)格劃分
5.2 噴嘴霧化模型參數(shù)設(shè)置
5.3 霧化特性參數(shù)介紹
5.3.1 油束射程
5.3.2 噴霧錐角
5.3.3 霧化質(zhì)量
5.4 噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)對霧化特性的影響
5.4.1 噴孔直徑對霧化特性的影響
5.4.2 噴孔入口處倒角對霧化特性的影響
5.4.3 背壓對霧化特性的影響
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高壓共軌柴油機隨機停缸策略的試驗研究[J]. 陳禮勇,周小波,鄔斌揚,蘇萬華. 內(nèi)燃機工程. 2016(05)
[2]基于VOF模型與動網(wǎng)格技術(shù)的油氣懸架氣液兩相流數(shù)值模擬[J]. 張沙,谷正氣,趙敬凱,徐亞,伍文廣. 中國機械工程. 2016(15)
[3]燃料特性對柴油機排放顆粒物理化特性影響的研究[J]. 黃震,李新令,呂田,許朕,關(guān)淳,羅悅齊. 內(nèi)燃機學報. 2016(02)
[4]2015年全球石油產(chǎn)量突破39億噸[J]. 梁剛. 國際石油經(jīng)濟. 2016(01)
[5]柴油機高壓共軌系統(tǒng)軌壓模糊控制與試驗[J]. 辛喆,李亞平,張云龍,牛健彬,趙緒龍. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(S1)
[6]預混合低溫燃燒柴油機燃油噴射參數(shù)與燃燒室的空間匹配研究[J]. 賈和坤,尹必峰,王佳,孫韶. 機械設(shè)計與制造. 2015(10)
[7]改進的VOF方法對氣液兩相流振蕩流動和傳熱計算的影響[J]. 朱海榮,張衛(wèi)正,原彥鵬. 航空動力學報. 2015(05)
[8]對置活塞二沖程柴油機控制策略研究[J]. 張鵬,趙振峰,左哲,錢李龍. 內(nèi)燃機工程. 2016(02)
[9]中國城市機動化發(fā)展情況及政策分析[J]. 戴帥,劉金廣,朱建安,鞏建國. 城市交通. 2015(02)
[10]高壓共軌系統(tǒng)高壓油泵供油特性影響因素分析[J]. 范立云,連歷,馬修真,田丙奇,劉鵬. 內(nèi)燃機工程. 2016(04)
博士論文
[1]二甲基醚發(fā)動機噴射霧化的理論和實驗研究[D]. 魏明銳.華中科技大學 2004
碩士論文
[1]三維旋轉(zhuǎn)噴射槍噴嘴的流場模擬與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[D]. 李玉朵.太原理工大學 2015
[2]噴動流化床內(nèi)氣固兩相流數(shù)值模擬[D]. 王燕.東北電力大學 2014
[3]新型雙流噴嘴的霧化實驗研究與數(shù)值模擬[D]. 徐開華.華南理工大學 2013
[4]生物柴油霧化質(zhì)量的改善方法研究[D]. 汪月英.長安大學 2012
[5]流化床氣固兩相流數(shù)值模擬及實驗研究[D]. 王翀.重慶大學 2011
[6]基于單幀單曝光圖像法的多相流速度場和粒度分布測量研究[D]. 張晶晶.上海理工大學 2011
[7]流體動力式超聲波燃油燃燒器的霧化特性研究[D]. 王建勛.北京工業(yè)大學 2010
[8]基于HYDSIM的高壓共軌噴油器設(shè)計的仿真研究[D]. 張明陽.南京航空航天大學 2009
[9]氣液同軸噴嘴的試驗與數(shù)值模擬[D]. 杜德才.哈爾濱工程大學 2008
[10]柴油機共軌式燃油系統(tǒng)及電控噴油器的仿真研究[D]. 何建元.哈爾濱工程大學 2007
本文編號:3197534
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