基于AMESim的气轨结构优化设计.pdf

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1、第54卷第9期V01．54No．9农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING2016年9月September2016doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2016．09．007基于AMESim的气轨结构优化设计李新宇1，季雅文2，张强1(1．250061山东省济南市山东大学能源与动力工程学院；2．210031江苏省南京市南京农业大学工学院)[摘要】气轨在天然气直喷系统里起着稳定喷气压力的作用，直接影响着整个系统的性能。以天然气发动机高压共轨系统的压力稳定性和不同工况下的瞬态响应性为控制目标。分别研究了气轨

2、内径、气轨出口内径以及气轨出口间距等结构参数的影响。利用AMESim搭建了合理的一雏仿真模型。分析了共轨管结构参数在不同工况下对轨压和气嘴的影响，为系统的优化设计提供了参考。[关键词】燃气气轨；结构参数；仿真模型；AMESim[中图分类号】TK432[文献标志码】AC文章编号】1673—3142(2016)09-0028-04StructureOptimizationDesignofCommon-railBasedonAMESimLiXinyul，JiYawen2，ZhangQian91(1．SchoolofEnergyandPowerEngineering，ShandongUn

3、iversity，JinanCity，ShandongProvince250061，China；2．SchoolofEngineering，NanjingAgriculturalUniversity，NanjingCity，JiangsuProvince210031，China)【Abstract]Thecommon-railplaystheroleofstabilizinginjectionpressureinthedirectinjectionsystemandconsequentlyat'-fectstheperformanceofentiresystem．Inthehii

4、shpressurenaturalgasengine，thepressurestabilityandthetransientresponseunderthedifferentconditionset鹊thecontroltarget,theinfluenceofthestructureparameterlikecommon—milinnerdiameter,innerdiameteroftheoutletandtheoutspacingarerespectivelystudied．Thesuitableone-dimensionalsimulationmodelisbuiltus

5、ingAMESim，theinfluenceofstructuralparameteronthecommonrailpressureandnozzleunderdifferentworkingconditionsisanalyzed，andatheoreticalbasisforsystemoptimizationdesignisprovided．[Keywords】gasrail；structuralparameters；simulationmodel；AMESim0引言天然气作为发动机主要的替代燃料之一。辛烷值高，抗爆性能好，可以增大压缩比来提高发动机的热效率。天然气中的甲烷

6、占其成分的85％以上，由于甲烷不含碳链，燃烧过程中生成的碳烟极少【l】。但是传统的以进气道混合的方式向发动机供气的过程中，由于天然气本身占有一部分的进气容积，导致发动机进气量下降。动力不足。随着缸内直喷技术的发展。将天然气采用缸内直喷的方式可以解决上述问题[2】。共轨管作为缸内直喷技术的重要部件。起到稳定喷射压力的作用，从而能够精准地控制天然气发动机的喷气量。由于直喷技术喷射压力高，喷气量可控，轨压稳定，能够满足发动机经济性、动力性和日益严苛的排放法规的要求[3】。本文通过对高压共轨管结构参数的仿真研究来分析结构参收稿日期：2016-04—18惨回日期：2016-oI-27数对燃

7、气喷射过程的影响，为高压共轨管的设计和优化提供参考依据。AMESim采用基于物理模型的图形化建模方式，提供了可以使用的丰富的元件应用库。应用库内的每个图标对应着一个特定元件。每个元件又提供了一系列子模型可供选择，这些子模型对应着特定的方程组及其相关代码。数学方程组作为最小级别的建模方式，它的选取直接影响到系统仿真的速度和精度阳]。1共轨管的结构分析高压气轨和高压油轨结构相似，位于天然气喷嘴上游，共轨管内储存一定量的燃气以减小燃气喷射时的压降，起到稳定燃气喷射压力的作用，其结构如图