论文部分内容阅读
喷油器喷油速率的精确测定,对分析柴油机气缸内混合气形成及燃烧过程至关重要。通过对国内外的喷油速率测量方法的考察,大多仅适用于喷油器整体而不能实现对喷孔喷油速率直接且精确的测量。鉴于此,本文根据动量守恒原理,设计了一种基于动量法的喷孔喷油速率测试系统,可用于喷油器单个喷孔的喷油速率的精确测量。在喷油泵试验台上搭建了基于动量法的喷孔喷油速率测试系统(由于该测量方法的核心测量元件为平板力传感器,故简称平板法)。根据具体的试验要求,选择了满足测量精度及响应频率的压电力传感器；以调质处理后的45钢为材料,设计加工了密封性好、变形量小的喷油平板；构建了能够在喷油器喷孔与喷油平板之间方便调节喷射距离与喷射角的旋转支架。在同一喷油泵试验台上搭建了改进的Bosch长管法喷油规律测量装置(简称长管法),用以标定平板法的测量结果。通过两组试验结果的一致性分析,标定出用平板法测量喷孔喷油速率过程中的最佳喷射距离与最优喷射角：最佳喷射距离为5mm；最优喷射角为900。在确定最佳喷射距离的同时计算得到修正系数K≈0.5。对比分析了变启喷压力对喷油速率测量的影响；变喷油量对喷油速率测量的影响。通过在两种测量方法下的喷油器单次喷油量的对比分析,分别计算了单次喷油量与实测值的相对误差,平板法的相对测量误差μ≤4.5%；长管法的相对测量误差μ≤3.6%。因此可以说明,平板法喷油速率测试系统同样具有较好的精度与可靠性。在不同的喷射距离下,利用流体分析软件FLUENT对燃油喷射过程做数值模拟计算,将喷油平板的瞬态压力曲线与试验值作对比分析,用以验证在不同喷射距离下的平板法的可靠性。分析结果表明：数值模拟得到的喷油平板瞬态压力曲线与试验值基本一致,特别是当喷油器喷孔与喷油平板的距离为5mm时,模拟与试验曲线吻合最好,这也与长管法的试验标定相一致,更从另一个方面再次验证了基于动量法的喷孔喷油速率测试系统具有较好的精度及可靠性。