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柴油机高压油管残余压力波动性研究

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柴油机高压油管残余压力波动性讨论摘要:利用 AMESIM 仿真软件进行了柴油机高压油管残余压力波动性讨论,分析了残余压力的影响因素,消除不利因素,选择最佳参数,从而降低高压油管的故障。关键词:柴油机;高压油管;残余压力;故障1 引言柴油机的可靠性占有越来越高的比重,柴油机条件恶劣,目前直喷式柴油机为了达到欧Ⅱ排放标准,喷油压力应不低于 80~100MPa,有些为了达到欧Ⅲ标准,或者为了实现更高的要求,燃油的喷油压力则会更高[1]。因此,作为燃油喷射系统的高压油管则需要承受巨大的载荷,而管内则有交变的往复波动压力作用,致使柴油机喷射效率和喷油量也发生波动性变化,影响柴油机的发火和燃烧性能。本文利用 AMESim 仿真模型,讨论了柴油机高压油管残余压力波动的影响因素,从而改善柴油机的工况和性能。2 模型的建立柴油机的高压油管一端连接喷油泵,另一端连接喷油器,高压油管承受着往复的压力波动,高压油管内的流体可视为一维不定常流体,本文利用 AMESim 仿真模型[2],通过实验状态下的理想数据,控制变量,观察嘴端燃油压力的残余压力,从而找出残余压力波动的影响因素。3 试验讨论实验时基本参数为,凸轮轴转速为 500r/min,高压油管长度 0.9m,油管厚度为 2.25mm,油管直径 1.8mm,喷孔直径为 0.26mm。首先改变油管长度,对比参数为 0.8m 和 1m,如图 1 所示,随着管路长度的增大,残余压力波动的波峰明显增大,但波长相对较小,这也决定了管路不能做的太长,容易导致喷油器的二次喷射;也不能太短,会造成燃油喷射不稳定。其次,改变高压油管的厚度,对比参数为 2mm 和 2.5mm,如图 2 所示,由此可发现,随着高压油管厚度的增加,残余压力波的峰值并未改变,相位延迟,波长变长,残余压力的衰减也越快;再改变高压油管的直径,对比参数为 1.7mm 和 1.9mm,实验发现,随着高压油管直径的增加,波长变短,波峰下降,但是存在不规律波动,孔径也不能太小,否则会使脉动增加,这是由于随着孔径的减小,产生节流作用;最后,改变对喷油特性有显著影响的喷油嘴的喷孔直径,对比参数为 0.28mm 和 0.24mm,如图3、4,通过实验对比发现,随着喷孔直径的变化,残余压力也会产生相应变化[3],喷孔孔径增加,残余压力波长变小,但峰值却相应的增加,会导致不正常喷射[4],同时这也是燃油雾化不良的主要因素,但喷孔直径过小,会导致压力波在管内往复传播的频率增加,导致管路不稳定,脉动加剧。4 结...

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