高压共轨系统喷雾试验平台设计.pdf

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1、第2期2016年4月内燃机IntemalCombustionEnginesNo．2Apr．2016高压共轨系统喷雾试验平台设计张胜，安士杰，刘振明(海军工程大学动力工程学院，湖北武汉430033)摘要：为进行柴油机高压共轨喷雾试验，搭建了高压共轨系统试验平台。试验平台的控制系统包括STM32微处理器、pesk&hold驱动电路、4N35光耦开关模块、【abvIEw上位机界面等。其中sTM32微处理器具有较强的驱动能力，可以直接驱动4N35光耦开关模块，且4N35光耦开关模块响应迅速，pesk＆hold驱动电路具有高低压分时

2、驱动功能，试验过程中可以通过调整上位机界面上的时间参数来控制喷雾实验的进行。试验结果表明，所设计的驱动电路和开关模块性能稳定，喷雾效果良好。关键词：柴油机；共轨；喷雾；驱动电路；4N35；sTM32中图分类号：TK加2文献标识码：B文章编号：1000—6494(2016)02—0029一04脚0fSprayT鹤tPlal怕珊forHigllPr黜C锄m衄瑚S姗ZHANGSheng，ANShijie，LIUZhengming(P0werEn百neeringCollege，NavalUniVersityofEn西neering

3、，Wuhan430033)Abst均ct：Inorderfocarryouttheinjectionexperimentofdieselen画ne诵thhighpressurecommonrail，t王letestpla仃0肿ofthehighpressurecommonrailsystemwasbuilt．Thecontmlsystemoftestpla面Ⅱnc∞sistsofrnicroprocessorSTM32，pesk＆holddrivercircuit，switchmoduleof4N35optocoupler

4、，LabVIEWhostcomputerinterfke．rI’lleSTM32nlicmpD0cessorwithastD0ngdrivecapabilityc狮directlydrives“tchmoduleof4N35oplocoupler．Switchmoduleof4N35optocouplerc卸respondquickly．Pesk&holddIivingcircuithashigh帅dlowpressurepointsfunction．ThetestpmcesscaJlbecontIDlledbyadjus

5、tingthePCinterfacetimep眦meters．Testresultsshowt

6、latthedesi印ed幽vingcircuitandswitchmodulepe而册anceisstable，andthespraye船c“s900d．Keywords：dieselengine；commonrail；spray；drivingcircuit；4N35；STM320引言近些年来，城市大气污染日趋严重，其主要原因是随着汽车数量的猛增，内燃杌排出废气增多。降低废气排放的主要途径是改善内燃机的燃烧过程。对于直喷式柴

7、油机，燃油喷雾特性能够直接影响其燃烧过程，提高燃油雾化质量能够改善其燃崩”。由于柴油机燃油喷射是一个非常复杂的瞬态过程，在柴油机喷雾实验中对喷油器的精确控制显得格外重要。我们利用LabVIEW软件编写了一个上位机界面，该上位机界面通过CAN总线与sTM32微处理器进行通信，微处理器将从上位机界面接收到的数据转化为脉冲信号发送给驱动电路基金项目：国家自然科学基金(51379212)作者简介：张胜(1990一)，男，硕士，主要研究方向为舰船动力及热力系统的监测、控制与故障诊断。收稿日期：2叭5—1l一30和闪光灯控制其正常工作

8、，进而精确控制柴油机喷雾实验的进行。1实验平台喷雾摄影系统由高压容器、喷油系统、拍摄系统、控制系统等组成，试验设备清单见表1。表1试验设备清单·30·内燃机2016年4月1．1高压容器高压容器用来模拟燃烧室中真实的被压情况的，测试时通过空气压缩机和高压气瓶为高压容器加压，其实物图和结构图见图l。除顶面需要安装喷油器外，高压容器四周和底部均涉及并安装了视窗，以便测试过程中拍摄和光源能够充分进入定容室内，外形尺寸为400mm×400mm，总质量为50蚝，设计最大承受压力为5MPa，内部可以放置共轨柴油机的活塞顶。1．2喷油系统

9、本实验中使用的高压共轨喷油系统主要由高压油泵、共轨油腔、高压油管、喷油器、共轨管压力传感器、调压阀、限压阀等组成，其实物图见图2。其中喷油器通过固定夹具固定，使其保持与发动机上一样的安装角度。共轨管压力传感器与示波器相连接，共轨管压力传感器传递给示波器的电压信号与轨压压力值呈线性关系，通过观察示波器上的