基于位移法高压共轨高频间歇喷油量测量的研究

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1、硕十学伊论文摘要随着柴油机应用的日益广泛和现代柴油技术的飞速发展，电控高压共轨燃油喷射系统已经成为了目前公认的最理想的喷油系统，是柴油发动机的必然发展趋势。高压共轨系统能实现对燃油喷射过程的精细控制，能在一个工作循环内实现多次受控喷射，在稳态工况下的平均燃油流量小，喷射过程持续时间只有千分之几秒，且随着每循环受控喷射次数的增加以及喷油持续时间的缩短，各次喷射间的时间间隔越来越小，因此具有高频间歇喷油的特点。在对共轨系统进行研究、分析、生产、检验、使用和维修保养过程中，需要专业的试验系统对其进行检测，检测

2、水平的高低直接决定了高压共轨系统的工作能力和总成本。高频间歇喷油量是该检测任务中最为重要的测量参数之一，喷油量的确定是分析喷油规律、建立准确的喷油脉宽与喷油量之间的对应关系以及检验各喷油器间喷油一致性的关键。而高频间歇喷油量测量系统能实现对每循环喷油量或多段喷射中的每段喷油量及喷油次数的精确测量。因此，研发高精度的高压共轨喷油量测量系统是内燃机测试行业迫切需要解决的问题。为了确保共轨系统的高品质，研究动态性能高、测量精度高、效率高的适用于电控高压共轨的喷油量测量系统，对促进高压共轨燃油喷射技术的开发与应

3、用、降低柴油燃油消耗与排放、提高柴油机各项性能具有重大的意义。论文分析总结了国内外柴油机燃油喷射系统的喷油量测量方法及典型装置的工作原理和性能参数，介绍了喷油量测量系统的研究对象——高压共轨燃油喷射系统的主要组成及特点。针对高压共轨喷油系统高频间歇喷油量的测量，分析了测量系统的功能需求，提出了基于位移法原理的测量方案及具体实现方法，构建了测量系统，设计了喷油器组件、位移测量缸组件等部件；提出了利用可完全浸在油中使用的、抗污染能力强、耐振动的球栅位移传感器测量实时位移、为活塞添加顶盖和底盖、对温度和压力进

4、行补偿及设置三条冷却回路等方法。建立了高压共轨燃油喷射系统的高频间歇喷油量测量装置仿真计算用的数学模型。最后，建立了基于虚拟仪器Labview和PLC的上下位机结构，并对高频间歇喷油量位移法测量系统中的其他组成进行了设计。该喷油量测量系统能够用于多种共轨喷油器每循环喷油量的测量，当存在多段喷射时，可分别测量每一段喷射的燃油量。关键词：高压共轨喷油系统；高频间歇喷油；喷油量测量；位移法；球栅传感器基于位移法的高压共轨高频问歇喷油革测晕研究曼曼皇曼寰ii．i,,．P!!i蔓鼍麓AbstractWiththe

5、、析deuseofdieselandthefastdevelopmentofmodemtechniquesindiesel，theelectro．controlhighpressurecommonrailinjectionsystemhasbecomeallacknowledgedandoptimalfuelinjectionsysteminengineindustry．nlissystemcallrealizeprecisecontrolforthefuelinjectionprocessandhas

6、multiplecontrolledspurtsintheworkenginecycle．Becausetheaverageperiodicsteadyflowrateislow,硒wellastheinjectiondurationandtheintervaloftimebetweentwospurtsismoreandmoresmall，theinjectionprocesshaStllepropertyofllighfrequencyandintermittent．IIlt11ecourseofr

7、esearch,analysis，produce，test,usageandmaintenanceforhighpressurecommonrailinjectionsystem，professionaltestsystemsareneeded．Thelevelofexaminationandmeasurementhasadirectimpactontheworkingabilityandtotalcostoftheinjectionsystem．Theintermittentandhighfreque

8、ncyfuelinjectionrateisoneofthemostimportantDammetersofthetest．Sothedeterminationoftheinjectionflowrateisthekeytostudyingtheinjectionlaw,establishingthecorrespondingaccuraterelationbetweenthepulse·widthandfuelrateofinjectio