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高压共轨喷油器控制阀的试验验证

2019-06-03 05:28:36

试验验证:
在EFS高压共轨试验台上进行高压共轨喷油器试验验证。该试验台集成了高压供油泵的驱动系统、低压燃油供给系统和带交互界面的电子控制系统(见图9)。选用高压供油泵、燃油轨、高压油管与试验共轨喷油器样件组成试验高压共轨系统。采用单次喷射仪测量循环喷油量与喷油持续期,利用示波器存储喷油规律与控制脉宽信号。试验时两个喷油器喷孔面积相等,1号喷油器为原始喷油器,2号喷油器为带滑阀喷油器,分别进行喷油性能试验对比,对喷油器控制阀设计进行验证。
1—驱动系统;2—油滤;3—油箱;4—低压油管;5—线束;6—柴油温度传感器;7—变量泵;8—油轨;9—喷油器;10—高压油管;11—电子控制系统;12—压力传感器;13—单次喷射仪;14—
以达到相同喷油量为试验目标,在相同转速、轨压、温度等试验条件下,通过调整控制脉宽使1号、2号喷油器喷油量一致,对比两个喷油器不同压力下的喷油规律(见图10至图13)。分析两个喷油器在轨压分别为80MPa,100MPa,120MPa和140MPa的响应特性,试验数据见表4,两种喷油器不同压力下关闭时间对比见图14。结果显示,在达到相同喷油量时,2号喷油器的关闭时间比1号喷油器最大提高了45.8%。由试验对比分析得出,带滑阀结构的2号喷油器在相同压力、相同喷油量时的响应更快。原因是在喷油器喷油结束过程,2号喷油器滑阀结构中的副油道打开,加快了控制腔内燃油压力的建立,即加快了针阀关闭时间。
通过调整控制脉宽使两个喷油器油量一致,测量喷油器在不同轨压下一次喷射产生的回油量,试验数据见表5。结果显示,在循环喷油量相当的条件下,2号喷油器回油量明显低于1号喷油器,燃油利用率更好,2号喷油器回油量占喷油量百分比也远远小于1号喷油器。具体原因是增大回油量孔直径是提高喷油器响应特性的有效措施之一,而1号喷油器为了在不增大喷油持续期的前提下提高喷油量,必须提高喷油器响应时间,所以增大回油量孔直径在提高喷油器响应特性的同时会造成喷油器回油量增大,并且随着压力的增高,回油量占喷油量的比例也增大。对于2号喷油器,增加滑阀结构,通过增大滑阀上的滑阀节流孔和副油道就可以提高喷油器响应特性,使喷油器循环回油量控制在较小的范围内。
2号喷油器喷油量、回油量仿真与试验的对比结果见图15。2号喷油器仿真喷油量与试验喷油量最大相对误差为3.8%,仿真回油量与试验回油量最大相对误差为4%。由此验证了仿真模型的准确性,证明了这种共轨喷油器控制阀设计是可行的。
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