基于gt-suite柴油机高压共轨喷油系统仿真的研究

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1、万方数据万方数据山东理工大学硕士学位论文摘要摘要随着越来越严格的排放法规的实施，各种能降低排放的新技术受到瞩目，高压共轨喷油系统便是其中的一种。高压共轨喷油系统是已被实践证明的能降低排放的新技术，但是目前该技术掌握在国外几家大公司的手里，国内的研究还处于初级阶段，因此，需要对其进行研究。本文采用GT-SUITE系列软件中的GT-FUEL和GT-POWER分别建立了高压共轨喷油系统仿真模型和四气门柴油机整机模型，并在GT-SUITEflow平台中将二者进行了耦合，建立了耦合模型，然后将实验数据和仿真数据进行对比，验证了该模型的准确

2、性。建立喷油器模型时考虑到现代压电式喷油器已能有效克服电磁式喷油器因电磁阀响应缓慢而造成整体响应性能下降的问题，仅建立了喷油器的液力系统模型，研究如何提高喷油器的液力响应，燃油喷射通过控制回油孔开闭实现。本文通过分析高压共轨系统喷油规律、动态压力特性和动态响应特性，认为这三方面特性综合起来能全面反映共轨系统性能的好坏。仿真研究了针阀控制腔容积、针阀质量、喷孔数和孔径、进回油节流孔孔径、喷孔流量系数、针阀承压面面积等共轨系统关键结构参数对系统喷油规律、动态响应特性和动态压力特性的影响，根据仿真结果确定了各参数的合理大小。针对改变结

3、构参数后针阀关闭响应依然较慢的问题对喷油器进行了改进设计并进行了仿真，仿真结果表明，改进后的喷油器能明显缩短针阀关闭时间。最后，本文利用耦合模型研究了共轨压力和喷油提前角对喷油系统和整机经济性、动力性及排放的影响，为二者的选择提供了依据。结果表明：共轨压力的值不是越大越好，选取时应首先满足所选工况的喷油量需求和排放标准中对NOx排放限值的要求；喷油提前角应在首先满足NOx排放限值的前提下选择合适的值。关键词：柴油机，高压共轨，GT-SUITE，喷油规律，压力波动，响应时间I万方数据山东理工大学硕士学位论文AbstractAbst

4、ractWiththeimplementationofmorestringentemissionregulations,newtechnologiesthatcanreducetheemissionofengineareimpressive,highpressurecommonrailfuelinjectionsystemisoneofakind.Highpressurecommonrailfuelinjectionsystemisthetechnologiesthatcanreducetheemissionofengine,w

5、hichhasbeenprovedbypractice,butthistechnologycurrentlyiscontrolledinthehandsofafewbigcompaniesinforeigncountries.Theresearchinchinaisstillatanearlystage,therefore,itisnecessarytoresearchit.GT-FUELandGT-POWERarethepartsoftheGT-SUITEseriessoftware,thehighpressurecommon

6、railfuelinjectionsystemmodelandfour-valvedieselenginemodelarerespectivelyestablishedbyGT-FUELandGT-POWER,thenthetwomodelsarecoupledintheGT-SUITEflowplatform,thusacoupledmodelisestablished.Andtheninordertoverifytheaccuracyofthemodel,acomparisonoftheexperimentaldataand

7、simulationdataisdone.Takingintoaccountmodernpiezoelectricinjectorshasbeenabletosolvetheresponseproblemofthesolenoidvalveinjectors,ainjectorhydraulicsystemmodelisestablishedtostudyhowtoimproveinjector’shydraulicresponse.Theprocessoffuelinjectioniscontrollingbytheoilho

8、leopen-closed.Thispaperstudyinjectionrate,dynamicpressurecharacteristicsanddynamicresponsecharacteristicsofhighpressurecommonrailfu