[發(fā)明專(zhuān)利]可變噴油規(guī)律超高壓共軌系統(tǒng)平臺(tái)試驗(yàn)臺(tái)架及試驗(yàn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010410659.X
• 申請(qǐng)日: 2020-05-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111794889A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊昆;周磊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍海軍工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F02M65/00
• 分類(lèi)號(hào): F02M65/00;F02M61/16;F02M59/46;F02M55/02
• 代理公司: 北京天盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11421
• 代理人: 楊本官

本發(fā)明屬于柴油機(jī)高壓噴射技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可實(shí)現(xiàn)變噴油規(guī)律噴射的超高壓共軌系統(tǒng)平臺(tái)試驗(yàn)臺(tái)架及試驗(yàn)方法。本發(fā)明的燃油噴射系統(tǒng)包括高壓油泵、共軌管、增壓裝置以及噴油器，其中高壓油泵、共軌管、增壓裝置和噴油器順序連接，增壓裝置和噴油器設(shè)置電磁閥，雙控電控單元控制增壓裝置電磁閥和噴油器電磁閥的相對(duì)開(kāi)啟時(shí)間，噴油規(guī)律測(cè)試儀測(cè)量噴油器噴射油的各項(xiàng)參數(shù)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集壓力和噴油規(guī)律測(cè)試儀信號(hào)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)與雙控電控單元連接。本發(fā)明的裝置可以開(kāi)展變噴油規(guī)律的超高壓共軌系統(tǒng)性能試驗(yàn)研究。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于柴油機(jī)高壓噴射技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可實(shí)現(xiàn)變噴油規(guī)律噴射的超高壓共軌系統(tǒng)平臺(tái)試驗(yàn)臺(tái)架及試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)和排放性能主要由其燃燒過(guò)程組織好壞決定，而燃燒過(guò)程則與燃油系統(tǒng)的噴射特性直接相關(guān)，尤其是噴油壓力與噴油規(guī)律，對(duì)噴油壓力與噴油規(guī)律實(shí)施靈活的控制是提高柴油機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性和降低污染物排放最高效的方式。高壓共軌系統(tǒng)能夠通過(guò)對(duì)共軌壓力的閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)噴油壓力和轉(zhuǎn)速的獨(dú)立控制以及供油過(guò)程和燃油噴射過(guò)程的相互獨(dú)立，從而根據(jù)柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況和使用條件等柔性控制噴油壓力和噴油規(guī)律等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)和排放性能的綜合優(yōu)化控制，因此，高壓共軌系統(tǒng)已經(jīng)成為柴油機(jī)節(jié)能減排發(fā)展的前沿技術(shù)，更高的噴油壓力和更靈活可調(diào)的噴油規(guī)律則是高壓共軌系統(tǒng)優(yōu)化過(guò)程中的發(fā)展方向和追求目標(biāo)。

噴油壓力提高后，能夠改善噴出油束的霧化質(zhì)量，減小油滴的索特平均直徑，促進(jìn)噴霧微粒化和空氣的卷吸作用，有利于均勻可燃混合氣的生成，從而有效提高熱效率和降低碳煙排放，但同時(shí)也會(huì)造成NOx排放的增加。因此，為了降低NOx排放量，還需要通過(guò)對(duì)噴油規(guī)律的有效控制來(lái)調(diào)整預(yù)混燃燒的油量，形成更為合理的可燃混合氣時(shí)間和空間分布等，從而控制燃燒最高溫度和壓力升高率。與此同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)全工況范圍內(nèi)的優(yōu)化，噴油規(guī)律也不應(yīng)該是固定不變的，而是隨著柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的變化相應(yīng)調(diào)整成最佳的曲線(xiàn)形狀。

目前，常規(guī)的高壓共軌系統(tǒng)要求在噴射過(guò)程內(nèi)保持噴油壓力恒定不變，噴油規(guī)律近似于矩形，無(wú)法靈活實(shí)現(xiàn)噴油規(guī)律的改變，尤其是在試驗(yàn)測(cè)試階段，由于相關(guān)平臺(tái)試驗(yàn)臺(tái)架的缺乏，根本無(wú)法在試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)噴油規(guī)律的靈活調(diào)節(jié)，這對(duì)研究可變噴油規(guī)律的超高壓共軌系統(tǒng)性能帶來(lái)了很大的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，克服常規(guī)高壓共軌系統(tǒng)平臺(tái)試驗(yàn)臺(tái)架在結(jié)構(gòu)和技術(shù)上存在的不足，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)可變噴油規(guī)律的超高壓共軌系統(tǒng)平臺(tái)試驗(yàn)臺(tái)架，利用該試驗(yàn)臺(tái)架可以開(kāi)展變噴油規(guī)律的超高壓共軌系統(tǒng)性能試驗(yàn)研究。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：超高壓共軌系統(tǒng)可變噴油規(guī)律平臺(tái)試驗(yàn)臺(tái)架，包括燃油噴射系統(tǒng)、雙控電控單元、噴油規(guī)律測(cè)試儀、壓電傳感器以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于：燃油噴射系統(tǒng)包括高壓油泵、共軌管、增壓裝置以及噴油器，其中高壓油泵、共軌管、增壓裝置和噴油器順序連接，增壓裝置和噴油器設(shè)置電磁閥，雙控電控單元控制增壓裝置電磁閥和噴油器電磁閥的相對(duì)開(kāi)啟時(shí)間，噴油規(guī)律測(cè)試儀測(cè)量噴油器噴射油的各項(xiàng)參數(shù)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集壓力和噴油規(guī)律測(cè)試儀信號(hào)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)與雙控電控單元連接。

根據(jù)如上所述的超高壓共軌系統(tǒng)可變噴油規(guī)律平臺(tái)試驗(yàn)臺(tái)架，其特征在于：增壓裝置電磁閥和噴油器電磁閥的動(dòng)作時(shí)間小于0.5ms。

根據(jù)如上所述的超高壓共軌系統(tǒng)可變噴油規(guī)律平臺(tái)試驗(yàn)臺(tái)架，其特征在于：增壓裝置將油壓提高250MPa以上。

根據(jù)如上所述的超高壓共軌系統(tǒng)可變噴油規(guī)律平臺(tái)試驗(yàn)臺(tái)架，其特征在于：雙控電控單元包括微控制器模塊、處理模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、電源模塊和通訊模塊，微控制器模塊用于提供工作時(shí)鐘、下載程序、恢復(fù)系統(tǒng)工作狀態(tài)；處理模塊用于電阻式傳感器、軌壓傳感器和霍爾傳感器輸入信號(hào)的調(diào)理；驅(qū)動(dòng)模塊用于驅(qū)動(dòng)控制電磁閥動(dòng)作；電源模塊為整個(gè)系統(tǒng)供電；通訊模塊用于微控制器與電磁閥驅(qū)動(dòng)控制器之間的通訊和雙控電控單元與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳遞。