喷油泵喷油量快速测量方法精度分析及装置实用化

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1、湖北工业大学硕士学位论文部分燃油挤入蓄压窒下的集油槽的容积，然后被喷出。这就是柴油机的泵唧作用。这种作用的效果，取决于针阀的升降速度。若高压油路的容积速度>针阀上升或下降的容积速度>集油槽喷嘴的容积速度，由于三种容积速度的差别，在生成泵唧作用的瞬间，燃油流入蓄压室的量超出了流出量，这可引起针阀开启速度的加快和卸压后喷油时间延续增长，它对喷雾特性改善有利。针阀抬起压力P0=E+(5～10)MPa它与E的差值取决于喷油量和转速，即取决于系统动力学、压力变化率的增长速度、针阀质量、弹簧刚度、针阀开启时惯性力和运动

2、阻力等。近似表达为：尸。=(E。一7)+o．12×，l=(E。一1)+o．347f。W。(1·1)式中E。为针阀弹簧预紧力；f。。W。为燃油在阀座和锥面之间的流量。燃油喷射的雾化质量可用雾化程度，贯穿度和喷雾锥角两个方面评定。第一要考虑的是雾化程度。燃油从喷油器喷出时，由于燃油压力高，流速快，燃油被撕成碎块而雾化。柴油雾化后，燃油粒度变小，表面积增大，这为油气混合制造了条件。评价雾化质量，包括雾化细度和雾化均匀度；柴油粒度愈细并均匀性好，则表明柴油雾化质量愈好∞1。影响雾化的因素有：1)喷油孔直径：减小喷孔

3、直径，不但可使油粒表面积增大，而且也会提高燃油压力，从而提高了喷油速度，使油粒在喷射过程中有更多摩擦撕裂的机会，使油粒变小，使直径过小也会产生负面影响。2)喷射压力：提高喷射压力，可以提高喷射速度，加速燃油与空气的摩擦力，造成更强的紊乱，使油粒变细。3)喷雾室介质压力的影响：提高燃烧室介质压力，使油粒在喷射中增大与空气接触机会，从而使油粒变小。4)进气涡流的影响：提高进气涡流强度，可提高燃油油粒和空气运动的相对速度，增大油粒与空气碰撞的力度，从而促使油粒破碎。5)喷孔长度和直径的比：提高喷孔长度和直径的比值

4、，增强油粒与喷孔的摩擦力，使油粒变小。6)射流与室壁撞击：油粒撞击室壁易造成油粒破碎而易受热蒸发，使燃油汽化。第二要考虑的是贯穿度和喷雾锥角。贯穿度是指从喷孔到燃油油束的垂直平面的最长距离，即油束长度。燃油从喷孔喷出后，具有一定的能量，所以能克服介质阻力，喷射一定距离；2湖北工业大学硕士学位论文燃油具有的动能越大、贯穿度越大。动能与油粒质量和速度成正比。燃油喷射的贯穿度直接影响混合气的形成，如果贯穿度过小。燃油喷射达不到燃烧室内适合的区域，这样空气与燃气就不能充分混合；而射程太大，燃油涉到冷壁上，也易造成不

5、完全燃烧。影响贯穿度的因素有：1)喷射压力的影响：喷射压力愈大，燃油油粒初速度愈高，其动能愈大，因此贯穿度愈大；另外，油粒在速度增大后，与介质相对速度和摩擦力增大，从而使油粒细化，射程缩短。但油粒小到一定程度贯穿度就不再增加，这个限度为35MPa。2)喷孔尺寸：喷孔长度和直径之比，不但对油粒大小有影响，而且影响油束扩散度和贯穿度。孔长与直径的比值过小时，喷出后油粒扩散角大，贯穿距离小；如果比值过大，油束近似于平行喷出，受喷孔内摩擦阻力的影响，使喷射速度降低，贯穿度也变小。3)气缸内介质温度和压力：燃油是在接

6、近压缩行程终点时喷入气缸，喷入时，空气温度高达6000C左右，油粒在前进中将蒸发和燃烧，所以它与喷入常温下的压缩情况不同，在缸内高温介质中，由于空气密度增加，燃油表面张力减小，雾化情况将变好，油粒度小，动量低，贯穿度将变小。燃油喷入气缸后，除受温度影响外，介质压力也有一定的影响。当介质压力在4MPa时，由于空气压力高，密度大，摩擦阻力增大，从而使油粒变小而贯穿度也有一定的影响。喷雾锥角表示着油束在燃烧室中的扩散程度。有数扩散形成的圆锥角度称为喷雾锥角。喷雾锥角大，它所包围的空气体积大，油气易混合，若喷雾锥角

7、过大，油雾喷在燃烧室壁上或接近涡流较弱的燃烧中心，从而影响燃烧。采用零度锥角喷油器，油束比较集中，易达到有利的油气混合区域，但扩散程度低。喷油器喷射过程是一个多相、瞬态的复杂过程，油滴具有尺寸小、范围大、数量多的特点，且随时间和空间而迅速变化，因此定量地测定雾场的浓度和粒度分布是十分困难的。目前国内外的研究工作都还没有达到很高的水平。早期的研究大都是在模拟装置中进行的，测量的是模拟喷雾的滴径、一维或二维速度，结果与实际情况有不小的差距。随着研究的深入和技术的进步，人们开始对真实喷雾状况进行直接接触测量，得到

8、的数据能进行一定的实际分析。近几十年来，各种非接触测量法发展起来，使喷雾研究又向前迈进了一大步，能对实际雾场进行多维重现，精确测量粒径、三维速度及喷雾介质(如空气)的运动№1。湖北工业大学硕士学位论文综合大量研究资料，对以往喷雾特性的研究手段有了以下了解，由于柴油机喷雾过程是一个复杂的三维瞬态密集型喷雾过程，喷雾过程受到多种因素影响，至今仍有许多机理性的问题尚不十分清楚。柴油机喷雾特性研究所面临的主要问题之一是喷