柴油机高压共轨系统模拟计算与仿真

高压共轨系统代表了柴油机燃油喷射系统的发展趋势,被公认为是目前最理想的柴油喷射系统。高压共轨系统是一个机、电、液相结合的系统,直接影响柴油机和车辆的性能。对高压共轨系统模拟计算与仿真的目的在于研究各种结构因素和控制参数对系统性能的影响,提出合理的高压共轨系统结构设计参数,为整个系统的软、硬件设计提供设计思路和匹配依据。这样不仅可以节约大量的人力、物力和财力,而且还缩短设计、匹配周期。本文是在广泛阅读国内外有关文献和实地考察的基础上,围绕CR高压共轨系统、与实际相结合展开了深入系统的理论研究,完成了整个高压共轨系统的模拟计算、变结构参数和工作条件下高压共轨系统的动态工作过程仿真、结果分析两方面的工作。 本文根据高压共轨系统的结构特点和模块化设计方法,将其分成喷油泵子系统、共轨管子系统、喷油器电磁阀子系统、喷油器液压子系统四部分,其中喷油泵子系统包括柱塞升程和柱塞腔子系统,电磁阀子系统包括电路、磁路和衔铁运动子系统,喷油器液压子系统包括液体流动和针阀杆运动子系统。然后对四个子系统分别建立了基于变声速、变密度和变黏度集中容积法的数学模型,利用Simulink软件进行仿真。在充分验证各子系统数学模型正确的基础上,将四部分融合为高压共轨系统Simulink仿真模型。由此得到各部件集中容积内的压力特性、驱动电路的电流、衔铁升程、针阀升程的变化规律等动态参数。随后本文仿真分析了变结构参数和变系统工作条件下的结构参数和控制参数对系统特性的影响,获得了一些有益于高压共轨系统匹配及控制策略制定的结论,为高压共轨系统初步设计、选型、匹配提供了理论依据。