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《大功率柴油机高压燃油喷射系统仿真计算与平台试验验证》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、柴油机第卷的第期大功率柴油机高压燃油喷射系统仿真计算与平台试验验证,,,方文超甘海燕赵伟平涛七一一研究所,上海、,摘要利用软件对某大功率船用高速柴油机高压燃油喷射系统进行建模计算分析结构响,并参数对喷射压力的影响和喷嘴参数对喷射特性的影通过大功率燃油喷射系统试验台对该高压燃油喷射系统进行试验,,,侧试试验结果与计算结果对比表明二者吻合性较好从而验证了仿真模型和计算。方法的正确性关键词柴油机燃油喷射系统仿真计算试验十二仪犯中图分类号文献标识码文章编号田切巧“恤珑此回坷盯叭吧肠肠呼唱,劲,,几砚玩沁刀肠节阳乃飞知,而伍二卯八七『找妇叮田嗯
2、击,罗田甩嗯呷罗,知叮一卯一,,,详记山峪前言系统建模仿真技术作为一种计算手段被广泛应用于各种,实物结构工程领域,可为工程设计提供具有实践意义和应用该柴油机高压燃油喷射系统采用传统的单体式。,,价值的参考与指导仿真软件可自行编制但难度泵一管一嘴喷射方式燃油凸轮为多项式高次方函,,、,。较大通常高效可行的方法是利用成功的商业数凸轮出油阀采用等压组合阀喷油泵和喷油器。。软件进行建模仿真本文借助流体系统动力学仿真的详细结构如图所示软件对某船用高速机高压燃油喷射系统计算模型进行性能仿真分析,并通过平台试验对仿真计算结分析该柴油机高压燃油喷射系
3、统的结构特点和,。、、果进行验证形成了一套有效的燃油喷射系统性能工作原理燃油喷射系统由压力腔燃油管路运,。,设计方法为柴油机燃油喷射系统设计提供了技术动件组成对系统中的运动件建立动力学方程对。,支撑压力腔和燃油管路建立流动方程对燃油建立状态收修改稿日期刀撰柴油机第卷第期,、。方程并综合考虑偶件中的燃油泄漏燃油中的空方程、,。喷油泵喷油器中孔管的长度孔径比小穴和燃油流道中压力波传播等因素的影响图是内孔表面精度高,计算模型采用’管模用软件建立的高压燃油喷射系统仿真计,。算模。型不考虑液体与管壁的摩擦高压油管相对较型长,须考虑流体摩擦、压力
4、波传播等影响,则采用。较复杂的肠管模型喷嘴模型计算方程液滴尺寸计算选用方程,喷雾锥角计算选用方程,喷雾贯穿度计算。选用方程凸轮机构凸轮型线,以加速度形式输人输“,。人步长为计算模型通过积分计算速度和升程边界条件喷油泵进油压力为,泄漏油压力边界为,气缸内压力为变量,输。人为曲轴转角一缸压曲线仿真计算分析以下比较分析的数据均基于额定工况循环,。喷油量下的计算结果油管压力与燃油喷射特性的关系、、一图分别为额定工况下方案仿真计算得到的油管压力、喷油率、液滴平均直径和喷雾锥角的对。、、比方案所对应。的喷孔均为图燃油喷射系统仿真计算模型模型中的主
5、要假设与设置容积腔容积腔选择刚性容积腔模型,容积腔内燃油气穴压力为,不考虑热交换。泄漏喷油泵柱塞偶件、喷油器针阀偶件的环形泄漏遵循一层流法则。针阀升程小,相对于泄漏长度可忽略,针阀偶件泄漏间隙长度设为常量。柱塞升程大,柱塞偶件泄漏间隙长度设为变量。,‘,,凡吞其中为泄漏间隙长度为泄漏间隙初始长度,为柱塞升程。柱塞偶件柱塞为刚体,自由度为,螺旋槽为单螺旋结构,预行程为,进回油孔直径,孔数。计算模型考虑动态环形泄漏。、,喷油泵出回油阀均为球阀运动件质量为钢球质量、钢球座质量及弹簧质量的总。、和通过出回油阀的燃油体积流速遵循图喷油率年月方文
6、超等大功率柴油机高压燃油喷射系统仿真计算与平台试验验证。,书值压力增加了可见增大柱塞直径可以提高曰,‘,,,书一泵端峰值压力、‘什⋯⋯,,,,二从而改善燃油喷射但是柱塞直径肠书口,一,嘛瞥昙日。二二呜,二,的增加大幅增加了凸轮滚轮接触应力对凸轮一。,滚轮运动副的耐久性不利翻忍气油管峰值压力只侧摸彬招挥热司飞之、日︵令一滚轮接触应力⋯一目划老只枷出协盆、一、砚汤印’’’二一一凸轮轴转角℃图液滴平均直径一妊三曰‘柱塞供油平均速度,书威‘,,卜朴甘,图柱塞平均供油速度对油管峰值压力。棘毅瞥攀︾和一凸轮滚轮接触应力的影响,油管峰值压力。·只侧
7、奚渊撰瑕撰旧之、︵︾一巨二一夺一凸轮滚轮接触应力,一⋯只玛套田枷坦山圈、一一‘,嘟一一扮才犷一一互⋯’凸轮轴转角℃户”’,”’””一“”“““”’’一⋯⋯一”一犷一,芍一图喷雾锥角三导三三三圣三一可,,由图以看出随着喷射压力提高喷油柱塞直径腼,,率增大喷油持续期缩短燃油雾化液滴平均直径图柱塞直径对油管峰值压力和凸轮一滚轮减小喷射初、中期喷射压力的影响较显接触应力的影响著,同时单喷孔喷油雾化锥角相应增大。由此可见,提高燃油喷射压力是缩短喷油持续期提高喷喷孔面积、,、、油率改善燃油喷射雾化质量的重要手段雾化质喷孔总面积是影响喷射压力喷油率
8、喷油持。量的改善对提高缸内油气混合和燃烧品质具有重要续期的显著因素图所示为油管峰值压力和凸轮,。一。意义直接影响柴油机的排放特性和燃油经济性滚轮接触应力随喷孔总面积变化的规律从图中可,结构参数对油管压力的影响以看出泵端峰
