摘 要：利用AMESIM仿真軟件進(jìn)行了柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)的仿真計(jì)算，分析和研究了高壓油管參數(shù)變化對(duì)柴油機(jī)性能的影響，得出最佳匹配參數(shù)，使柴油機(jī)的整體性能得以優(yōu)化，這對(duì)于柴油機(jī)噴射性能的提高具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：柴油機(jī)；噴射系統(tǒng)；高壓油管；性能優(yōu)化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.069

0 引言

由于高壓油管工作條件比較惡劣，承受交變壓力波的作用。壓力的波動(dòng)和變化，不僅對(duì)柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)的穩(wěn)定性有所影響，而且時(shí)常引起失效和故障。利用AMESIM仿真模型進(jìn)行了試驗(yàn)，分析和研究了影響柴油機(jī)性能與高壓油管參數(shù)之間的關(guān)系，找到最佳匹配的高壓油管參數(shù)。

1 模型的建立

恒定轉(zhuǎn)速的電機(jī)驅(qū)動(dòng)高壓油泵凸輪軸，帶動(dòng)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)壓縮燃油，電控單元輸出電信號(hào)控制電磁閥的啟閉，在恒定的供油提前角和噴油脈寬的前提下，僅改變高壓油管的參數(shù)以及噴孔參數(shù)，得出高壓油管和噴油特性之間的關(guān)系。

基于AMESim仿真模型建立的電控組合泵系統(tǒng)[1]，電機(jī)恒定為500r/min的轉(zhuǎn)速下，分別對(duì)噴油嘴的噴孔直徑和噴管長(zhǎng)度及噴管直徑控制變量進(jìn)行對(duì)比得出它們之間的影響因素。仿真模型所使用的參數(shù)為：噴油嘴噴孔直徑0.26mm，高壓油管長(zhǎng)度0.9m，油管直徑1.8mm，在此基準(zhǔn)下進(jìn)行對(duì)比分析。由于高壓油管中的燃油并不是單相液體，在高壓噴射條件下壓力的傳播速度相較純液相低[2]，高壓油管對(duì)噴油過(guò)程的影響，在同一時(shí)間內(nèi)各處壓力并不相等，通常我們將其作為可壓縮流體的一維不定常流動(dòng)來(lái)處理，滿足連續(xù)性方程與動(dòng)量方程來(lái)建立波動(dòng)方程，由于燃油的可壓縮性與慣性，高壓油泵所產(chǎn)生的壓力是以聲速向嘴端傳遞，壓力波在高壓油管內(nèi)來(lái)回反射，停止噴油后管內(nèi)壓力逐漸衰減。

2 試驗(yàn)研究及驗(yàn)證

2.1 嘴端壓力與噴孔的關(guān)系

試驗(yàn)時(shí)在恒定的凸輪供油始點(diǎn)下，直接驗(yàn)證噴射性能與噴孔直徑的關(guān)系，由圖1知，隨著噴孔直徑從0.26mm、0.28mm、0.3mm逐漸增大，高壓油管嘴端的壓力逐漸減小，噴油量隨之減小，但噴油定時(shí)和持續(xù)時(shí)間基本不變，這是由于噴孔總流通面積增大，在相同的流量下，前后壓差減小造成的[3]。

2.2 高壓油管長(zhǎng)度對(duì)嘴端壓力的影響

在0.26mm噴孔的噴射特性基礎(chǔ)上，改變管路的長(zhǎng)度，得到仿真結(jié)果，如圖2所示，隨著管路長(zhǎng)度從0.9m、1.1m、1.3m逐漸增加，高壓油管嘴端的壓力逐漸減小，噴油持續(xù)時(shí)間基本不變，但噴油定時(shí)向后延遲[4]，符合先緩后急的噴油特性。

2.3 油管內(nèi)徑對(duì)嘴端的影響

改變油管的內(nèi)徑，如圖3，油管的內(nèi)徑對(duì)高壓油管的流通特性有影響，隨著管路內(nèi)徑從1.8mm、1.9mm、2.0mm逐漸的增大，高壓油管嘴端的壓力也逐漸減小，這是由于流動(dòng)阻力的改變，使的噴油量也隨之改變。

3 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)高壓油管的長(zhǎng)度、內(nèi)徑以及噴孔直徑的相互匹配，運(yùn)用AMESim仿真軟件對(duì)電控組合泵系統(tǒng)進(jìn)行仿真，研究了不同的尺寸參數(shù)對(duì)噴射性能的影響：（1）噴孔直徑的變化是影響柴油機(jī)噴射性能的主要因素，隨著噴孔面積的增加，噴油壓力下降。（2）在相同的噴孔直徑下，隨高壓油管的長(zhǎng)度的增加，噴油延遲，噴油壓力下降。（3）隨著高壓油管的內(nèi)徑的增大，噴射壓力減小。

參考文獻(xiàn)：

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[2]殷子嘉.高壓油管中燃油壓力波傳遞速度的研究[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，1992（01）：47-51.

[3]王成峰，陸辰，劉慶雷等.基于HYDSIM對(duì)柴油機(jī)油管壓力波形的分析[J].內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置，2013（05）：22-26.

[4]王美麗.高壓油管對(duì)燃油噴射特性影響的計(jì)算研究[J].車用發(fā)動(dòng)機(jī)，1991（06）：44-48.

作者簡(jiǎn)歷：楊城（1990-），男，碩士，研究方向：船舶柴油機(jī)燃燒與壓力波動(dòng)過(guò)程。