高壓共軌電磁式噴油器噴油特性及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有熱效率高、扭矩大、經(jīng)濟(jì)性能好等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械及動(dòng)力領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。由于燃油的燃燒質(zhì)量決定了發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、噪聲以及污染物排放等諸多性能，因此深入了解燃油噴射過程以及精確控制燃油噴射量對(duì)于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的缸內(nèi)燃燒質(zhì)量具有極其重要的作用。而高壓共軌系統(tǒng)在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用是解決上述問題的有效舉措，其中高壓共軌電磁式噴油器的噴油性能對(duì)于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作特性起到了至關(guān)重要的影響。因此，本文針對(duì)高壓共軌電磁式噴油器的噴油特性進(jìn)行了深

2、入的研究，并且對(duì)噴油器關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　首先，基于高壓共軌電磁式噴油器的結(jié)構(gòu)及工作原理，對(duì)噴油器進(jìn)行合理簡(jiǎn)化，建立相應(yīng)的物理和數(shù)學(xué)模型，并應(yīng)用AMESim軟件搭建了高壓共軌電磁式噴油器的一維仿真模型;將仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了一維仿真模型的準(zhǔn)確性。然后，基于噴油器的一維仿真模型，開展了共軌壓力、控制脈寬、進(jìn)出油孔徑、噴孔孔徑、針閥升程以及座面錐角對(duì)噴油器噴油特性的影響規(guī)律研究，總結(jié)各個(gè)參數(shù)對(duì)噴油特性的影響

3、規(guī)律，選取了各個(gè)參數(shù)的最佳取值范圍。
　　其次，采用三維仿真的方法，深入研究了噴油器噴嘴的流通特性。分析了壓力室直徑、針閥座面錐角、噴孔角度、油道圓角和針閥升程對(duì)噴嘴流通特性的影響規(guī)律，為噴油器結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化提供參考。
　　最后，綜合一維、三維的仿真結(jié)果，采用正交試驗(yàn)法，以提高噴油器流通性能和改善噴油特性為目標(biāo)，對(duì)噴油器關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化匹配，并得到了優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。優(yōu)化結(jié)果顯示，當(dāng)控制腔進(jìn)、出油量孔孔徑為0.27mm、0.

4、29mm，噴孔孔徑0.23mm，針閥升程為0.55mm，噴油器噴嘴針閥座面錐角為40°，噴油器控制腔出油量孔流量系數(shù)為0.85，噴油器噴孔流量系數(shù)為0.85時(shí)，噴油器的流通性能和噴油特性均為最佳。優(yōu)化后噴油器的流通性能以及噴油特性均得到了改善，同時(shí)噴嘴的流通特性得到了大幅度提升，其中進(jìn)、出油孔的流速分別提升了18.87％和16.76％，噴油速率提高了52.58％，最終使得噴油器的單次噴油量提升率達(dá)到63.22％，達(dá)到了課題所要求的水平。