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RT-FLEX60C共轨燃油系统喷油性能仿真研究

作　者: 王程勇
导　师: 李文辉
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 动力机械及工程
关键词: RT-flex60C 共轨燃油系统 数值模拟 顺序喷射 AMESim
分类号: TK421.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


随着排放法规的日益严格,对柴油机的排放控制和燃油经济性提出了更高的要求。高压共轨燃油系统以高的喷油压力以及柔性控制的喷油率和喷油量的优点受到业界越来越多的青睐。因此开展共轨燃油系统喷油性能影响因素研究并优化喷油性能的工作对共轨燃油系统的发展具有一定意义。本文以船用柴油机RT-flex60C为研究对象,通过数值模拟的方法进行了大功率船用柴油机共轨燃油系统的喷油性能研究,得出了影响共轨系统喷油性能的关键因素和影响规律。首先,通过在AMESim环境下搭建共轨燃油喷射系统仿真模型,利用实验数据对仿真模拟进行标定。在此基础上,对共轨燃油系统喷油性能的影响因素进行研究,分析了喷孔直径、针阀升程、针阀预紧力、高压油管直径、高压油管长度、蓄压腔容积和油量计活塞等七个关键因素对喷油压力、喷油率和喷油量的影响,得出关键因素对喷油性能的影响规律。并且利用相关性分析方法进行了七个关键因素与喷油性能的相关性分析,得出不但一次因子与喷油性能有相关性,二次因子与喷油性能也有相关性,喷油性能是受各种参数复杂的交互作用影响。最后深入研究了全工况下共轨燃油系统单次喷射、多次喷射和顺序喷射的喷油特性,全面分析了共轨燃油系统的喷油特性变化规律,为优化大功率船用柴油机共轨燃油系统的喷油性能提供了理论基础。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章 绪论  10-17
  1.1 引言  10-11
  1.2 高压共轨燃油系统的特点  11-12
  1.3 柴油机高压共轨燃油系统发展现状  12-15
    1.3.1 国外发展现状  12-13
    1.3.2 国内发展现状  13
    1.3.3 大功率低速柴油机高压共轨燃油系统发展现状  13-15
  1.4 燃油系统喷油性能研究方法  15-16
  1.5 本文主要工作  16-17
第2章 共轨燃油系统的组成和设计原理  17-26
  2.1 共轨燃油系统组成及工作原理  17-20
    2.1.1 高压油泵  17-18
    2.1.2 共轨油管  18-19
    2.1.3 共轨喷油器  19-20
    2.1.4 电子控制单元  20
  2.2 共轨燃油系统关键零部件的设计原理  20-25
    2.2.1 高压油泵的设计原理  20-21
    2.2.2 共轨油管的设计原理  21-22
    2.2.3 共轨喷油器的设计原理  22-25
  2.3 本章小结  25-26
第3章 共轨燃油系统模型的建立  26-35
  3.1 共轨燃油系统数学模型  26-28
    3.1.1 电磁阀数学方程  26-27
    3.1.2 阀杆和针阀机械运动方程  27
    3.1.3 高压油管数学方程  27-28
    3.1.4 容积单元数学方程  28
  3.2 共轨燃油系统仿真模型的建立  28-32
    3.2.1 AMESim介绍  28-29
    3.2.2 仿真模型建立  29-32
  3.3 计算结果分析  32-33
    3.3.1 模型校验  32-33
    3.3.2 喷油性能分析  33
  3.4 本章小结  33-35
第4章 共轨燃油系统喷油性能影响因素分析  35-53
  4.1 喷油嘴对喷油性能的影响  35-41
    4.1.1 喷孔直径对喷油性能的影响  35-37
    4.1.2 针阀升程对喷油性能的影响  37-40
    4.1.3 针阀预紧力对喷油性能的影响  40-41
  4.2 高压油管对喷油性能的影响  41-45
    4.2.1 油管直径对喷油性能的影响  41-43
    4.2.2 油管长度对喷油性能的影响  43-45
  4.3 ICU单元对喷油性能的影响  45-49
    4.3.1 蓄压腔容积对喷油性能的影响  45-47
    4.3.2 油量计活塞对喷油性能的影响  47-49
  4.4 相关性分析  49-51
  4.5 本章小结  51-53
第5章 共轨燃油系统喷油特性分析  53-66
  5.1 单次喷射喷油特性分析  53-57
    5.1.1 蓄压腔压力波动特性分析  53-55
    5.1.2 喷油特性分析  55-57
  5.2 多次喷射喷油特性分析  57-62
    5.2.1 预喷脉宽对喷油特性影响分析  57-58
    5.2.2 预喷主喷间隔时间对喷油特性影响分析  58-62
  5.3 顺序喷射喷油特性分析  62-65
  5.4 本章小结  65-66
结论与展望  66-67
参考文献  67-71
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  71-72
致谢  72

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中图分类: > 工业技术 > 能源与动力工程 > 内燃机 > 柴油机 > 理论 > 供油过程
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