柴油机高压共轨燃油喷射性能仿真研究

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1、分类号密级硕士学位论文题目：柴油机高压共轨燃油喷射性能仿真研究英文并列题目：SimulationResearchonPerformanceofDieselEngineHighPressureCommonRailFuelInjection研究生：王称心专业：机械制造及其自动化研究方向：CAD/CAM/CNC导师：武美萍教授指导小组成员：学位授予日期：2015年6月19日答辩委员会主席：赵永武江南大学地址：无锡市蠡湖大道1800号二○一五年六月II摘要摘要汽车尾气排放对全球人居环境造成了污染，柴油机以其经济性、动

2、力性能、使用寿命等方面的独特优势，逐渐成为未来汽车发展的主要动力来源。供油系统作为柴油机的心脏，对柴油机具有重要的影响。与传统供油系统相比，电控高压共轨燃油喷射系统具有喷油压力高、喷射柔性大等特点，它能改善柴油机的动力性能，降低能耗，减少尾气排放。对燃油高压喷射、燃油高速喷射以及更加精确而又灵活的电子控制系统的研究，是电控高压共轨燃油喷射系统的重要研究方向。本文基于某型号柴油机电控高压共轨燃油喷射系统，以该系统中几个关键几何结构参数为研究对象，展开以下几方面的研究。1.高压共轨燃油喷射系统理论研究与仿真建模。

3、基于N-S守恒方程以及燃油喷射基本理论，建立了供油泵数学模型、喷油器数学模型以及共轨管内燃油连续方程；根据数学模型以及实际共轨系统的组成，对仿真模型提出了一些基本假设，并在GT-Fuel专用燃油喷射系统仿真平台中构建高压共轨燃油喷射系统仿真模型；2.高压共轨燃油喷射系统实验验证与仿真研究。用高压共轨燃油喷射系统实验验证了仿真模型的可靠性，基于该仿真模型，采用控制变量法的单因素仿真分析法，研究共轨管直径、柱塞直径、高压油管长度等几何结构参数对系统喷油特性和共轨压力波动的影响规律；3.高压共轨燃油喷射系统结构优化

4、研究。采用试验设计与数据处理方法，首先筛选出对系统影响较大的关键几何结构参数，并采用拉丁超立方试验设计对该结构尺寸做进一步分析；在此基础上，采用Pareto遗传优化算法，以提高喷油压力、降低轨压波动为目标函数，对该系统进行了优化分析；在上述理论研究和仿真分析的基础上，设计了一种新型共轨管结构，该结构可以有效抑制轨压波动，提高系统喷油性能的稳定性。关键词：高压共轨燃油喷射系统；结构优化；Pareto遗传优化算法IAbstractAbstractVehicleemissionscausebigpollutiono

5、nthegloballivingenvironment,dieselengineisbecomingthemainpowersourceoffutureautomotivedevelopmentwithitseconomy,powerperformanceandservicelife.Astheheartofthedieselengine,fuelsupplysystemhasanimportantinfluenceondieselengineperformance.Comparedwiththetradit

6、ionaloilsupplysystem,electronicallycontrolledHighPressureCommonRailFuelInjectionSystemhastheadvantageofhighinjectionpressure,flexibleinjection.Itcannotonlyimprovethepowerperformanceofdieselengine,butalsoreducetheenergyconsumptionandexhaustemissions.Theresea

7、rchonhighpressureinjection,highinjectionrateandmorepreciseandflexibleelectroniccontrolsystemisanimportantdirection.ThispaperisbasedontheHighPressureCommonRailFuelInjectionSystemofadieselengine,takethegeometryofseveralkeyparametersinthesystemastheresearchobj

8、ect,themainresearchcontentincludes:1.HighPressureCommonRailFuelInjectionSystemtheoryresearchandsimulationmodeling.Basedonnavier-stokesconservationequationandthebasictheoryoffuelinjection,establishedthe