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高压共轨系统高压泵结构参数对轨压波动影响的仿真研究

作　者: 张斌
导　师: 林学东
学　校: 吉林大学
专　业: 动力工程
关键词: 高压共轨 高压泵 轨压波动
分类号: TH38
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


本文旨在研究高压泵的结构参数的调整对于轨压波动影响，选取博世CP1H型高压泵为基础，利用GT‐SUITE软件组中的FUEL软件建立高压泵模型，在与广汽吉奥公司的合作的项目平台中获取稳定工况下高压共轨系统的压力波动脉谱图，对模型进行验证。在经过深入分析博世CP1H型高压泵以及博世共轨管的结构特点及工作原理后，确定高压油泵中能够对轨压波动产生比较明显的影响的一些结构参数：进油阀弹簧刚度、弹簧预紧力、球阀的质量，柱塞直径。给模型中高压油泵的主要结构参数设定不同值，用该模型仿真计算得出不同的轨压波动曲线，对比分析不同的参数对轨压波动的影响。本文经过对比不同结构参数设定下的轨压波动曲线，得出一些结论：进油阀阀体质量较大时，轨压波动幅度较小；进油阀弹簧预紧力取较大值时轨压相对稳定；进油阀弹簧刚度太小，在柱塞腔吸油初期阀体两端压差较小的时候，进油阀容易出现多次开启关闭现象，影响供油压力的稳定性。而且会对阀座产生冲击影响寿命。相对于进油阀结构参数，供油相位、柱塞直径和出油阀的结构参数的变动对轨压波动的影响更加明显。柱塞直径设定较小值时，循环供油量减少，每循环喷油系统的要求达到的喷油量和控制室消耗的一部分油量高压泵无法完全满足，高压油轨的平均压力已经不能够满足保持轨压稳定。为了保证各缸循环喷油量的均匀性，匹配高压泵‐发动机转速比时要保证供油次数和气缸数一致。凸轮转角中供油起始点滞后20度时轨压波动幅度明显减小，而且各缸喷油时刻附近的波动幅度和频率都很一致，保持了良好的均匀性。为了有效降低系统中的压力波动，可选定较小的出油阀弹簧预紧力，以保证出油阀稳定开启。

全文目录


摘要  6-8
Abstract  8-12
第一章 绪论  12-26
  1.1 柴油机的发展与现状  12-14
    1.1.1 柴油机的发展趋势  12-13
    1.1.2 我国柴油机技术的现状  13-14
  1.2 柴油机的排放控制  14-20
    1.2.1 柴油机排放物的生成机理  15-16
    1.2.2 国内外排放法规的建立  16-18
    1.2.3 柴油机排放控制技术  18-20
  1.3 国内外高压共轨系统的发展现状  20-23
    1.3.1 国外高压共轨电控燃油啧射系统研究现状  20-22
    1.3.2 国内电控燃油喷射系统研究现状  22-23
  1.4 本文的研究内容和意义  23-26
    1.4.1 本文的研究内容  23-24
    1.4.2 本文的研究意义  24-26
第二章 影响轨压波动的高压泵结构参数  26-36
  2.1 高压共轨喷油系统的结构及工作原理  26-29
    2.1.1 高压油泵  26-27
    2.1.2 共轨管  27-28
    2.1.3 喷油器  28-29
  2.2 轨压波动对于高压共轨喷油系统的影响  29-31
    2.2.1 轨压波动对喷油规律的影响  29-30
    2.2.2 轨压变化对发动机性能的影响  30-31
  2.3 高压泵的结构参数中影响轨压波动的主要因素  31-34
    2.3.1 进油阀球阀质量、弹簧刚度和预紧力  31-32
    2.3.2 柱塞直径和柱塞行程  32-34
  2.4 共轨压力控制的国内外研究现状  34-36
    2.4.1 国内外共轨压力控制策略的研究  35
    2.4.2 高压共轨喷油系统结构参数对轨压的影响  35-36
第三章 高压油泵及高压共轨系统的仿真模型建立  36-50
  3.1 仿真软件  36-37
  3.2 GT‐FUEL 的简介  37-43
    3.2.1 GT‐Fuel 中模型数据库的组织体系  38-40
    3.2.2 模型参数的设置  40-41
    3.2.3 GT‐FUEL 的理论基础  41-43
  3.3 建立喷油系统的物理模型  43-47
    3.3.1 共轨管模型与喷油器模型  43-44
    3.3.2 高压泵的模型建立  44-47
  3.4 仿真模型的实验验证  47-50
第四章 模型计算分析  50-60
  4.1 进油阀结构参数对轨压波动的影响  50-53
    4.1.1 不同进油阀阀体质量对轨压波动的影响  50-51
    4.1.2 不同进油阀弹簧预紧力对轨压波动的影响  51-52
    4.1.3 不同进油阀弹簧刚度对轨压波动的影响  52-53
  4.2 柱塞直径和柱塞行程对轨压波动的影响  53-54
  4.3 高压油泵供油次数对轨压波动的影响  54-55
  4.4 高压泵的供油相位对轨压波动的影响  55-56
  4.5 出油阀结构参数对轨压波动的影响  56-60
    4.5.1 不同出油阀阀体质量对轨压波动的影响  57-58
    4.5.2 不同出油阀弹簧预紧力对轨压波动的影响  58
    4.5.3 不同出油阀弹簧刚度对轨压波动的影响  58-60
第五章 全文总结  60-62
  5.1 全文工作总结  60-62
参考文献  62-66
致谢  66

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 泵 > 各种用途
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