本文關鍵詞：汽油機噴油器噴霧特性測試方法的研究

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【摘要】：噴油器是汽油發(fā)動機的核心部件,其質量好壞直接關系汽油發(fā)動機的工作效率和綜合性能。噴油器的噴霧特性是影響汽油燃燒質量的重要因素,其噴射時的油霧形狀、霧化程度等性能指標對汽油的燃燒利用效率都有關鍵影響。因此對汽油發(fā)動機噴油器的噴霧特性展開綜合測試研究具有重要意義。根據美國汽車工程師協(xié)會頒布的SAE J 2715和中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出的GB/T25363-2010等規(guī)范,本文設計并構建了一套汽油機噴霧特性測試實驗臺,包括燃油噴射系統(tǒng)、視覺檢測系統(tǒng)、噴霧特性檢測室及其他附屬裝置,以研究直噴式噴油器和進氣道式噴油器的噴霧特性。主要工作包括:1)設計并搭建了進氣道式噴霧形態(tài)分布測試系統(tǒng)的硬件平臺,采集油霧圖像,提取噴霧在各個測試點的灰度,分析噴霧分布特征,給出了詳細的測試流程以及數(shù)據處理的算法實現(xiàn);2)采用高速攝像技術研究直噴式噴油器噴霧特性。選擇美國Vision Research公司的Phantom系列高速攝像機采集噴油器開啟噴射后1.5ms時刻的瞬態(tài)噴霧圖像,結合圖像處理算法,計算得到該狀態(tài)下噴霧角度和貫穿距離的大小;3)采用DP02型激光滴譜儀采集進氣道和直噴式噴油器噴霧液滴的光能分布,通過計算機自動獲取噴霧的尺寸分布曲線,累積分布曲線和索特平均直徑等參數(shù),用于分析兩者的粒徑特征。4)對實驗室現(xiàn)有的四孔進氣道式噴油器和單孔直噴式噴油器進行了完整的噴霧特性測試。從實驗結果中觀察到四孔進氣道噴油器只有兩孔出油,噴霧沿軸線方向分散為兩束,右側噴霧流量遠高于左側,兩油束噴霧分離程度低于10°;對于直噴式噴油器噴射延遲時間0.06 ms,在1.5 ms時刻,噴霧基本發(fā)育完全,角度和貫穿距離分別為59.01°,76.6mm。進氣道式噴霧粒徑范圍大約在90μm左右,遠遠大于直噴式噴霧,后者僅為40μm。直噴式噴霧每次噴射的噴霧重復性好,霧化效果高,是未來的發(fā)展方向。
【關鍵詞】：噴油器 噴霧特性 噴霧形態(tài)分布 噴霧粒徑分布
【學位授予單位】：天津理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK413
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 課題背景和意義10
• 1.2 汽油機噴油器的分類及特點10-11
• 1.3 汽油器噴油器噴霧特性測試內容11-12
• 1.4 國內外汽油機噴霧特性研究進展12-13
• 1.5 本文研究內容13-15
• 第二章 汽油機噴油器噴霧特性測試臺架設計15-20
• 2.1 視覺檢測系統(tǒng)15-17
• 2.2 燃油噴射系統(tǒng)17-18
• 2.3 噴霧特性檢測室18
• 2.4 附屬裝置18-19
• 2.5 本章小結19-20
• 第三章 PFI噴油器噴霧特性測試20-29
• 3.1 噴霧形態(tài)分布特性參數(shù)20-23
• 3.1.1 質心角20-21
• 3.1.2 噴霧偏轉錐角21
• 3.1.3 噴霧錐角21-22
• 3.1.4 噴霧分離角22-23
• 3.2 噴霧形態(tài)分布測試法23-24
• 3.3 噴霧形態(tài)分布測試系統(tǒng)設計24-25
• 3.4 測試過程25-26
• 3.5 噴霧形態(tài)分布算法實現(xiàn)26-28
• 3.5.1 圖像的預處理26
• 3.5.2 灰度值提取26-27
• 3.5.3 光密度標定27-28
• 3.6 本章小結28-29
• 第四章 GDI噴油器噴霧特性測試29-37
• 4.1 GDI噴霧霧化質量評價指標29-30
• 4.1.1 噴霧貫穿距離29
• 4.1.2 噴霧角度29-30
• 4.1.3 噴霧偏轉角30
• 4.2 噴霧圖像采集系統(tǒng)30-33
• 4.2.1 系統(tǒng)框圖30-31
• 4.2.2 高速攝像機參數(shù)確定31-32
• 4.2.3 光源設計32-33
• 4.3 測試流程33-34
• 4.4 數(shù)據處理算法實現(xiàn)34-36
• 4.5 本章小結36-37
• 第五章 噴油器噴霧粒徑特征測試37-43
• 5.1 噴霧粒子特征參數(shù)分析37-38
• 5.1.1 索特平均直徑37
• 5.1.2 D_v50和D_v9037
• 5.1.3 Rosin-Rammler粒徑分布函數(shù)37-38
• 5.2 粒徑測試方法概述38-39
• 5.3 激光滴譜儀系統(tǒng)結構39-40
• 5.4 粒徑分布測試40-42
• 5.4.1 燃油峰值流量點確定40-41
• 5.4.2 測試流程41-42
• 5.5 本章小結42-43
• 第六章 噴霧特性測試實驗結果與分析43-55
• 6.1 PFI噴油器噴霧形態(tài)測試43-46
• 6.1.1 實驗臺架及參數(shù)設定43-44
• 6.1.2 實驗結果與分析44-46
• 6.2 GDI噴油器噴霧特性測試46-50
• 6.2.1 GDI噴霧圖像處理程序設計46-47
• 6.2.2 實驗結果與分析47-50
• 6.3 噴霧粒徑測試50-54
• 6.3.1 實驗設備與條件50
• 6.3.2 實驗結果與分析50-54
• 6.4 本章小結54-55
• 第七章 總結與展望55-56
• 7.1 全文工作總結55
• 7.2 未來工作展望55-56
• 參考文獻56-59
• 發(fā)表論文和科研情況說明59-60
• 致謝60-61

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本文編號：779726