發(fā)布時(shí)間：2020-11-11 23:59

　　 噴油器是高壓共軌系統(tǒng)最核心的部件,能夠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各缸工況準(zhǔn)確的控制噴油時(shí)間及噴油量。要實(shí)現(xiàn)噴油器定時(shí)、定量、定壓的噴射,偶件之間的密封極為重要,控制柱塞偶件作為電磁閥與針閥之間的動(dòng)力傳遞橋梁,其間隙直接影響了柱塞的密封性�？刂浦�塞與柱塞套之間的間隙設(shè)計(jì),既要保證柱塞運(yùn)動(dòng)的靈活性,又要盡可能地減小泄漏量,以實(shí)現(xiàn)高壓噴射。因此,分析噴油器柱塞偶件間隙流場(chǎng)情況十分必要。本文針對(duì)高壓共軌噴油器,簡(jiǎn)要介紹了該型號(hào)噴油器的工作原理,對(duì)偶件間隙燃油泄漏機(jī)理進(jìn)行理論分析。考慮到控制腔內(nèi)燃油對(duì)柱塞偶件間隙處燃油泄漏的影響,采用分段建立控制腔和偶件間隙數(shù)學(xué)模型的方案,大幅減少計(jì)算量和計(jì)算周期。利用有限元軟件Ansys的結(jié)構(gòu)和流體分析模塊,分別對(duì)控制腔和間隙進(jìn)行流場(chǎng)仿真分析,對(duì)間隙處部分的柱塞偶件進(jìn)行流固耦合分析。計(jì)算得出柱塞靜態(tài)及上升行程的間隙燃油泄漏情況,以及柱塞偶件因間隙處高壓燃油作用產(chǎn)生的變形情況。并通過(guò)共軌噴油器試驗(yàn)臺(tái)測(cè)量間隙靜態(tài)泄漏量,驗(yàn)證了數(shù)值分析模型的準(zhǔn)確性,為后續(xù)的優(yōu)化方案提供基礎(chǔ)。采用單因素優(yōu)選法,在噴油器原始結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,改變柱塞偶件的四個(gè)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù):柱塞頂部距第一個(gè)泄壓槽距離L_1、泄壓槽形狀Q、泄壓槽數(shù)量X、泄壓槽之間距離H。通過(guò)數(shù)值模擬得到使間隙泄漏量減少的較優(yōu)單一參數(shù)值。采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法,選擇直線圓弧形泄壓槽,其余三個(gè)參數(shù)在較優(yōu)參數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行正交試驗(yàn),得出各個(gè)影響因素的主次順序和使間隙泄漏量最少的參數(shù)優(yōu)化方案。結(jié)合實(shí)際情況,得到理想的最優(yōu)化方案為:L_1=3.10mm、X=3、H=3.90mm。
【學(xué)位單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TK403
【部分圖文】：

增長(zhǎng) 10.51%，汽車(chē)尾氣排放已經(jīng)成為許多大中城市的首要空氣污源，占非供暖季空氣污染的 50%以上。在當(dāng)前推進(jìn)綠色發(fā)展理念的形勢(shì)下對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)排放采取了嚴(yán)格監(jiān)管，自 2001 年在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)施國(guó) I 排放標(biāo)準(zhǔn)，排放法規(guī)不斷升級(jí)，將于 2019 年 7 月 1 日實(shí)施國(guó) VI 排放標(biāo)準(zhǔn)，國(guó) VI 標(biāo)國(guó) V 標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上對(duì)污染物的排放限制更加嚴(yán)苛，可以說(shuō)是目前世界范圍嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)之一。此外，我國(guó)能源消耗量巨大，其中內(nèi)燃機(jī)的能源消耗很大比重，由于生產(chǎn)制造水平和技術(shù)等原因，我國(guó)的內(nèi)燃機(jī)能源消耗比國(guó)外產(chǎn)品高 10%~20%，仍有較大發(fā)展空間，因此降低內(nèi)燃機(jī)的油耗具有十分重現(xiàn)實(shí)意義[1]。使用高壓共軌系統(tǒng)這一新型供油方式（如圖 1.1），來(lái)優(yōu)化柴油機(jī)的燃油方式，將噴油壓力蓄壓過(guò)程與噴油器噴射過(guò)程分開(kāi)，可將軌壓提高0~300MPa，油耗降低 2.5%左右，不僅能夠提高柴油機(jī)的熱效率，而且降低油機(jī)的污染物排放[2]。

圖 1.2 高壓共軌噴油器結(jié)構(gòu)圖gure 1.2 Structure diagram of high pressure common rail fuel inje外研究現(xiàn)狀共軌系統(tǒng)和電控噴油器研究現(xiàn)狀外有許多大型公司從事高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的研發(fā)日本電裝公司的 ECD-U2 系統(tǒng)、德國(guó)博世公司的 CR 系DCR 系統(tǒng)以及西門(mén)子公司的威迪歐等[9,10]。日本電裝公噴射的方式來(lái)降低缸內(nèi)氮氧化物含量，后處理采用顆國(guó)博世公司采用超高壓噴射方式和尿素催化還原的后一代噴油器的研究重點(diǎn)在于超高壓噴射和高精度控制廠家和研究者的共識(shí)。enso 公司作為開(kāi)啟高壓共軌系統(tǒng)時(shí)代的先驅(qū)者，最早于

圖 1.3 Denso 低回油噴油器Figure 1.3 Denso low oil return fuel injectorosch 公司于 1997 年將高壓共軌產(chǎn)品投入市場(chǎng)，適配 3-8使用全新降噪技術(shù)和油量可控的噴油泵，適配功率在 55Ksch 公司在后期針對(duì)提高噴油器精度得到了許多成果。如在噴油器體上增加可快速啟動(dòng)、關(guān)閉的壓電執(zhí)行機(jī)構(gòu)，比少了 3/4 的運(yùn)動(dòng)部件和總質(zhì)量，并極大提升了響應(yīng)速度。加了平衡閥結(jié)構(gòu)，并去除柱塞，預(yù)留空間給其他部件，將底部，大大減少了運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量。
【相似文獻(xiàn)】

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4 王軍;韓樹(shù);張更云;許棟;;電控噴油器控制柱塞偶件高壓變形與泄漏分析[J];裝甲兵工程學(xué)院學(xué)報(bào);2010年02期

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本文編號(hào)：2879938