第3期（总第236期） 2018年6月
车用发动机 VEHICLE ENGINE
No 3(Serial No 236 )
Jun2018
超高压共轨柴油机油气室匹配仿真研究
周，刘振明，杨昆，王银，王小说
（海军工程大学动力工程学院，湖北武汉430033）
摘要：介绍了超高压共轨系统工作原理，基于Fire软件分别建立了进气道和燃烧室的仿真模型，并在利用试
验验证了模型准确性的基础上，通过模型分析了油、气、室参数间的匹配关系对超高压共航票油机性能的影响，为进一步改善柴油机的性能和实现油、气、室参数间的优化匹配提供了理论依据。结果表明：在超高压喷射条件下，同一喷孔直径匹配的满流比越大（121～362范围内）,超有利于改善柴油机性能并且喷孔直径越大，改善的效果越明显，当362涡流比匹配030mm喷孔直径时，可获得最高的平均有效压力，并且此时其有最好的排放效果；同一喷孔直径匹配的燃烧室口径比越小，超有利于改善柴油机性能，并且喷孔直径越小，改善的效采越明显，当075 燃烧室口径比匹配023mm喷孔直径时，可获得最佳的动力性和排放性，
关键词：高压共轨系统：匹配；燃烧特性；排放特性仿真 DOI:10 3969/jissn 1001-2222 2018 03 011
中图分类号：TK4212文献标志码：B
文章编号：1001-2222(2018)03-0067-05
高压共轨电控喷油技术是现代先进柴油机标志性技术之一[1-3]。燃烧理论的发展，对喷油压力和喷油规律提出了很高的要求，以实现柴油机更加灵活的喷射控制，但传统的高压共轨系统喷油规律近似于矩形，且难以实现超高压喷射[4-5]。实现超高压力喷射主要有以下两种方法：一是通过超高压油泵直接产生超高压6-8；二是在喷油器中集成液压放大机构产生超高压9。但上述方法对高压油泵的泵油能力和喷油器的加工工艺的要求很高。本研究提出了超高压共轨系统，通过在共轨管和喷油器之间加装电控增压器.将燃油压力放大至超高压状态，并且在 ECU控制下，能够产生灵活可控的喷油规律，
柴油机的燃烧是一个极其复杂的过程，影响因素很多,这些因素可归纳为油、气、室三要素1]。如果仅研究某个特定的因素，就会忽略油、气、室参数间的耦合关系，因此在超高压共轨柴油机的研究过程中，必须要对油、气、室三要素进行综合优化匹配本研究基于F证e软件分别建立了进气道和燃烧室的仿真模型，并在验证了模型准确性的基础上，通过模型分析了油、气、室参数间的匹配关系对超高压共轨柴油机性能的影响，为进一步改善柴油机的性能
收稿日期：2017-10-10；修回日期：2018-03-22
和实现油、气、室参数间的优化匹配提供了理论依据。
超高压共轨系统工作原理
超高压共轨系统总体结构如图1所示，整个系统由油箱、高压油泵、共轨管、电控增压器以及喷油器等部件组成。
共轨管
电控增压器
高压油泵
喷油器
油箱
图1超高压共轨系统总体结构
电控增压器的性能对系统实现超高压喷射和可
变喷油速率喷射起着决定性作用，其结构如图2所示，内部设有电磁阀、增压活塞、单向阀以及油孔等
基金项目：国家自然科学基金（51379212）“十三五"海军武器装备预研项目（3020401030301）：湖北省自然科学基金（2016CFB623）：海军
工程大学博士研究生创新基金(XYBJ1611）
作者简介：周磊（1991一），男，博士，主要研究方向为动力机械及热力票统的设计、仿真与优化；15345811275@163com 通讯作者：刘振明（1978一），男，副教授，主要研究方向为案油机控制技术；15927668186@163om，