【作者】

魏云鹏; 范立云; 礼博; 毛运涛

【单位】

哈尔滨工程大学

【摘要】

高压共轨系统作为柴油机动力系统的“心脏”，是船舶配套的核心设备，一直以来都是限制我国船用柴油机燃油系统发展的瓶颈。尤其针对船用柴油机喷油持续期长、循环喷油量大、系统结构复杂等特点，导致船用高压共轨系统动态喷射机理不清、喷油稳定性难以控制，限制了船用柴油机动力性、经济性和排放性能的进一步提高。为此，本文围绕我国自主研发的船用柴油机高压共轨系统开展研究，建立了多物理场耦合的高压共轨系统数值模型，通过搭建的高压共轨系统动态喷射性能试验台，验证了模型的供油特性、喷油特性和压力波动特性。并进一步从系统级和部件级开展了动态喷射特性影响因素和影响机理研究，为我国自主开发船用共轨系统提供理论支持与方法参考。研究了高压腔室管路分布对喷油一致性和压力波动特性影响，发现供油端的高压容积变化主要影响了系统瞬态调节能力，越靠近喷油端的高压容积变化对喷油一致性影响越明显。通过在全工况下针对动态喷射循环喷油量波动影响因素开展研究，得到影响循环喷油量波动的主要影响因素和影响机理，研究表明：油量差异性主要由于针阀关闭过程难以控制引起，这既导致了小油量下针阀最大升程的差异，也导致了喷射有效持续期的差异。电磁阀区域参数变化在高喷射压力下的导致的密封特性变化对循环喷油量波动产生明显影响；控制腔内特性参数和针阀结构参数通过影响大油量工况下的开启和关闭响应时间，影响小油量下针阀最大升程，从而改变喷油速率曲线，引起循环喷油量波动；喷嘴内参数和针阀参数存在交互影响，通过影响喷嘴处最小流通截面位置，影响了实际喷油量和有效喷油压力，这也是优化喷油量和有效喷油压力间的矛盾的关键。

【关键词】

船用柴油机;高压共轨系统;动态喷射特性;压力波动特性;喷射稳定性

【论文集名称】

现代动力专题

【会议名称】

2024世界内燃机大会

【会议时间】

2024-4-19至2024-4-23

【会议地点】

天津市

【下载次数】

45

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