题名汽车发动机电控喷油器性能的研究
作者梁亮
答辩日期2007-01-21
文献子类博士
授予单位中国科学院长春光学精密机械与物理所
授予地点长春光学精密机械与物理所
导师韩立强
关键词发动机 电控 喷油器 雾化
其他题名ELECTRONIC CONTROL INJECTOR PERFORMANCE RESEARCH IN AUTO ENGINE TECHNIQUE
学位专业机械制造及其自动化
英文摘要加强发动机电子控制,提高供油部件的性能(主要是喷油器的性能)已经成为发动机性能研究领域内亟待解决的主要问题之一。电控喷射技术的应用极大地提高了汽车的整体性能,使发动机具有低油耗、低污染和高动力性的优点,原因之一是电控喷油器性能的改进带动了发动机动力性能、燃油经济性能的改善,良好的燃油喷射雾化性能可以改善燃烧过程进而降低发动机尾气中有害物质的排放量。因此本文以发动机电控技术中关键的执行部件——喷油器做为研究对象。通过数学模型、假设理论和试验研究相结合的方法,达到了分析、改进、提高喷油器性能的目的。 论文以汽车发动机电子控制技术研究背景为基础,阐述了进行电控喷油器性能研究改进的重要意义。论证了喷油器结构和性能改进的可行性和必要性。针对喷油器动态工作的复杂特性,通过对比试验研究和电磁动态响应模型的分析,探讨了喷油器电磁动态性能,得到了影响喷油器动态响应的主要性能参数。改进设计中增加了线圈的安匝数;减小了工作磁隙,实现了提高喷油器动态响应性能的目标,其中开启时间缩短了0.3ms。在喷油器流量性能测试试验台改进研究基础上,分析了流量变化的规律,为新型喷油器的设计开发提供了有效的试验数据。 介绍了燃油喷射和雾化测试技术的发展状况、工作原理、系统组成及其关键技术。利用现代先进的燃油喷射可视化测试方法——数字粒子图像测速技术,对燃油喷雾微观特性、喷雾速度场和喷雾宏观特性进行了测试分析,重点研究了燃油雾化粒径大小、油束贯穿距离、油束锥角、油滴分布规律、喷雾形式和速度场等喷雾特性参数。可视化的测试结果弥补了理论研究和模拟仿真分析的不足,既可定性显示流态;又可定量测定流速、喷雾锥角、雾化粒径大小,有利于分析流场中所有位置的结构细节,使复杂的燃油喷射雾化过程变得简单明晰。在静态液滴形成、分裂理论的基础上,深入分析可视化的测试试验结果,提出了“2纵3横7阶段”的燃油喷射雾化破碎机理。 根据喷油器结构特点以及性能测试试验结果,提出喷油器结构设计改进的主要原则。依据这些原则对喷油器的结构进行了改进设计。以球阀结构代替针阀结构,激光焊接工艺代替精密磨削,不但提高效率,还降低了制造成本;开发了不同形式的喷孔板,增加了喷射形式。使喷油器在圆锥状喷射形式基础上,发展了倾斜喷射、分叉喷射和既倾斜又分叉等多种喷射形式。其中倾斜角范围为5-25度,分叉角范围为10-30度,满足了不同发动机对供油部件多样化喷射形式的需求。燃油索特平均直径(SMD)由95微米降至65微米,为燃烧过程的改善提供了良好前提。综合性能试验证明,改进后的喷油器性能得到了提高。
语种中文
公开日期2012-03-21
页码111
内容类型学位论文
源URL[http://159.226.165.120//handle/181722/341]  
专题长春光学精密机械与物理研究所_中科院长春光机所知识产出
推荐引用方式
GB/T 7714
梁亮. 汽车发动机电控喷油器性能的研究[D]. 长春光学精密机械与物理所. 中国科学院长春光学精密机械与物理所. 2007.
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