毕业论文冷治稷想念大学四时光

1、摘 要喷油器是柴油机的关键部件，其喷孔结构直接影响其喷油量、雾化质量、贯穿度等燃油喷射效果。因此深入研究喷油器喷孔结构对喷油效果的影响大力提倡节能减排的今天具有重要的工程意义。主要研究内容有：首先选择合适的喷油器作为研究对象。为减少其他因素对喷油效果的影响，选择相同的喷射器本体，配以不同的喷油嘴。其次制定实验方案，经过大量实验获取相应的实验数据。实验时确保除喷油嘴之外的所有实验参数都相同，获取实验数据和图像，为分析喷油器喷孔结构对喷油效果打下良好的基础。最后分析处理实验数据和照片，寻找喷油器喷孔结构与喷油效果之间内在的联系，得到了合理结论。关键词：喷油器，喷孔结构，喷油效果ABSTRACTTh

2、e injector is the key component of the diesel,whose orifice structure directly affect their fuel injection effect ,such as,fuel injection,atomization quality,throughout the degree.Therefore,in-depth study on the structure of the injector nozzle injector effect vigorously promote energy conservation

3、and emission reduction projects today has important significance.The main contents are:First,select the appropriate injector for the study.Other factors to reduce the effect of the injector,the injector select the same body,together with the different injectors.Second,to develop experimental program

4、,after a lot of experiments to obtain the corresponding experimental data.In addition to the experiment to ensure that all experimental parameters except injectors are the same,to obtain experimental data and images for the analysis of the injector nozzle injector effect on the structure and lay a g

5、ood foundation.Final analysis of experimental data and photos,find injector fuel injection orifice structure and intrinsic link between the effects obtained reasonable conclusion.KEY WORDS:Injector,nozzle structure, injection effect23目 录摘 要IABSTRACTII目 录1第1章 文献综述11.1 选题背景和意义11.2 国内外研究现状11.3 主要研究内容及预

6、期目标21.3.1 主要研究内容21.3.2 预期目标2第2章 实验设备及研究技术基础32.1 高速视频摄影机系统32.1.1 i-SPEED TR32.1.2 CDU控制器显示原件42.1.3 操作方法与步骤42.2 喷油器性能测试系统52.2.1 操作方法与步骤62.3 喷油器简介62.3.1 作用和要求62.3.2 结构和工作原理62.4 小结7第3章 实验方案制订及实施83.1 实验方案制订83.2 实验实施过程93.2.1 喷油器购买与改装93.2.2 喷油器安装93.2.3 喷油器性能测试系统连接与操作93.2.4 高速摄像机链接与操作103.2.5 实验注意事项123.3 实验数

7、据获取123.4 小结13第4章 数据处理与分析144.1 喷油量数据分析144.2 喷油图片分析164.3 小结18第5章 结论与展望195.1 结论195.2 展望19参 考 文 献20附 录22致 谢24华北电力大学本科毕业设计（论文）第1章 文献综述1.1 选题背景和意义随着社会的发展，人们对节约能源、提高能源利用效率、防止空气污染和噪音等环保有更高的要求，对柴油发动机的性能指标，尤其是对发动机油耗、烟雾度、排放、外特性曲线等建立了更高的标准1。近年来，柴油机发展迅猛。电控共轨系统彻底改变了柴油机的传统形象，开创了清洁柴油机的新时代。1997年，博世公司成功推出柴油乘用车共轨系统后，很

8、短的时间内，在欧洲就几乎全部取代了传统的燃油系统2。喷 油器对柴油机的性能起着决定性作用。喷 油器安装在汽缸盖上，其作用是将高压燃油雾化成容易着火和燃烧的喷 雾，并使喷雾和燃烧室大小、形状相配合，分散到燃烧室各处，和空气充分混合。喷 油器除了影响燃油的雾化质量、贯穿度及分布等喷雾特性外，还对喷油压力、喷油始点、喷 油延续时间和喷 油率等喷油特性有重大影响。喷 油嘴是燃油系统的最终出口，影响喷油效果的关键元件。而燃油的喷射、雾化和蒸发及其与空气的混合是影响柴 油机燃 烧和排放的关键因素，喷 油嘴偶件作为柴油机燃油喷射系统最核心的精密偶件，其性能参数和结构设计对系统喷射压力、喷射角度、油雾直径等性

9、能参数影响非常明显，良好的喷油效果对实现柴油机的高 效低污染燃烧具有重要的意义。所以，深入研究喷油器喷 孔结构对喷油效果的影响一直是燃油喷射系统研究的重要内容3。1.2 国内外研究现状自内燃机诞生以来，人们对柴 油机中的喷油效果进行了大量研究。众多的理论研究与试验结果表明，喷油器喷孔结构对喷油效果具有非常大的影响4。许多人陆续研究了喷 孔入口圆 角5-6、喷 嘴锥度7-8和出 口直径9-10对喷 嘴流量和油气混合过程的影响。也有人研究了喷 孔几何形状对发动机性能和排 放11-12的影响。众多的研究结果认为正的锥 形喷孔和较大的入口圆 角抑制了空穴的产生，增加了贯 穿度，减小了喷 雾锥角；也有报

10、告20认为倒锥 形喷孔虽然降低了喷孔的流 量系数，但却有利于雾 化。文献23还表明，空 穴流过强，喷 孔中出现阻塞 流，难以精 确控制喷油量；空 穴也可能造成穴 蚀，使喷 油器过早失效。文献7-15系统论述了喷 孔几 何特征尺寸对柴 油机喷 雾雾化特性、燃烧特性和排 放特性的影响。研究的喷孔几 何特征尺寸包括有无压 力室、喷孔入 口圆弧半径、喷孔直径、喷孔内壁粗 糙度、喷孔长径 比、喷孔锥 度以及多孔喷嘴的喷孔分 布角；喷 雾特性包括喷 雾过程中空 穴的产生与演变、喷孔流 量系数、喷雾锥角、喷雾贯穿 长度、索特平 均直径SMD、空气卷 吸率等；燃烧特性包括火 焰举升长度(Lift-off le

11、ngth)、放热率、绝 热火焰温度、缸内压力等；排 放特性包括炭 烟、NOx排放特性。因此，喷 孔的几 何尺寸设计应综合考虑多方面的因素，但到目前为止该如何定 量评价喷 油嘴喷 孔的入 口形状、锥 度设计与喷 雾特性的关系，仍没有定理性的结论。国内研究文献16中研究者针对喷 油器参数对柴 油机燃烧特性的影响进行了数值模拟，结果表明，在喷 孔总流通面积基本相等的条件下，喷 孔数过少，容易导致油 雾着壁，炭烟生成增多，喷孔数过多，则导致缸 内温度较高，而且油 束容易发生干扰和重叠，NOx和炭烟的生成量都升高。喷孔锥角直接影响混合气的浓度分布和燃烧过程，喷孔锥角过大，容易使燃油进入挤 流区，导致炭烟

12、增加。根据燃烧室内的流 场特性，合理选择喷孔锥角可以获得较好的燃烧特性和较低的排放。综上所述，近年来，随着测量技术的发展，国内外做了大量关于喷孔结构对喷油效果的实验研究，但大量实验数据仍属于行业秘密，本项目需要从大量底层实验开始积累数据和经验，探索喷油效果与喷孔结构它们之间的联系，其结论将对喷油器设计和制造有重要意义。1.3 主要研究内容及预期目标1.3.1 主要研究内容在查阅大量课题相关的国内外文献、了解关于探索喷油器喷孔结构对喷油效果的相关影响的基础上。针对课题列出相应的工作方案、进行实验、并进行分析研究。首先，要进行大量的喷油实验。利用实验室里博世的EPS200测试仪，测出进行实验的博世

13、喷油器的不同喷油嘴的实际喷油量等实验数据。然后，采用Olympus的高速摄像机拍摄大量喷油器喷射时的照片，截取所需图像进行后期图像处理，分析燃油的雾化质量与喷油器喷孔结构之间的关系。最后，通过分析处理实验的数据和照片，来寻找内在的联系，以得出合理结论。1.3.2 预期目标通过课题学习研究，学习柴油机喷油器方面的专业知识，熟悉实验仪EPS200和Olympus的高速摄像机操作，掌握喷油器各种性能实验方案制定方法，探索出喷油器喷孔结构对喷油效果影响的内在规律。同时，锻炼自主探索能力，培养刻苦钻研的精神，养成独立思考的习惯。第2章 实验设备及研究技术基础由于共轨喷油器的共轨压力可达180Mpa，喷油

14、量50mm3/cyc，每次喷油的时间间隔为0.4ms，在时间如此短的瞬间，我们要拍摄到燃油喷射的变化过程，而且每次喷射至少要拍摄到十多张照片，所以除实验用柴油喷射测试仪及喷油器外，还必须要使用高速视频摄影机，本章主要介绍相关以期设备和实验前期准备工作。2.1 高速视频摄影机系统高速摄像机就是能够以很高的频率记录一个动态的图像，因为一个动态的图像是需要数个静止的连贯的图片按一定时间速度播放出来的，高速摄像机一般可以每秒100010000帧的速度记录，这样就可以清楚地拍摄下燃油瞬间喷射的效果，以便进行观察分析。在众多高速视频相机中，我们选择了拍射效果极佳的Olympus摄像机。Olympus i-

15、SPEED TR、i-SPEED 3、i-SPEED FS高速摄像机包含获取高速视频需要的所有功能。其独特特点是，其可选件控制显示装置(CDU)可让用户全面控制和实时显示该系列中各台相机的功能，从而颠覆了传统相机需要电脑控制的做法。用户可选择为0.2微秒的整体快门速度，以及每秒 1百万帧的最高帧速。由于Olympus在数码图像处理方面多年的丰富经验，本相机也得益于一个完全密封以防止灰尘进入的宽大感光器（21微米像素）而具有极低的感光度，从而能拍摄出高品质图像。其操作过程也较简单，插上摄像机，打开灯光，记录视频，然后马上就可以在独特的控制显示装置（CDU）上查看拍摄对象。此相机是真正的独立系统，

16、可以通过可选的外部电池提供电源。 更重要的是，该相机可通过与之相连的 CDU进行遥控，从而让用户在保护区运行相机的所有功能。2.1.1 i-SPEED TRi-SPEED TR的设计目的是用于研发，其用户的首要目标是为今后在电脑中回顾与分析图像而捕捉高品质视频图像。与所有i-SPEED系列相机一样，可以配合独特的控制器显示元件(CDU)使用此i-SPEED TR，同时也可以通过千兆位以太网连接在电脑上操作此i-SPEED TR。该摄相机分辨率为1280x1024，最高速度达10,000帧/秒，可适用于绝大多数测试。还有特点包括i-FOCUS-确认镜头焦深和精确焦点的电子功能。i-CHEQ-确认

17、摄相机录制状态的外部LED指示灯。随机快照模式可使该摄像机在收到一个同步脉冲的任何时刻拍摄单帧画面，脉冲之间无需最小间隔时间，且无常规脉冲码型或频率。i-SPEED软件套装的设计目的是反映该摄像机系列的易于使用的特性和强大的规格。所有摄像机均具有两种等级的电脑软件。其可以满足实验要求。图2-1 i-SPEED TR摄像机2.1.2 CDU控制器显示原件CDU用于实时显示摄像机的图像，并允许通过使用屏幕外周的一系列按钮来灵活操作摄像机。CDU通过3米控制器电线连接到摄像机的控制器连接器。CDU由摄像机供电并显示摄像机的视频，而且不需要电池或其他连接。摄像机能够识别CDU的存在并操作专门的菜单系统

18、。图2-2 CDU控制器2.1.3 操作方法与步骤本仪器旨在用于捕获高速事件的视频，将捕获的视频存储在内部存储器，然后再以较慢的速度重新播放视频。该摄像机也可用于将存储的视频通过以太网传输给电脑，或将视频保存到CF卡，其具体基本步骤如下所示。假设已经调整F-mount镜头，已经连接系统，则选择帧速度和快门设置，再相应地调整照明和镜头，并将摄像机调整为录制模式。然后摄像机在较高的帧速率下录制视频，并将其存储在内置内存中。该内存以环形配置，以便在内存满后，每个新帧替换最开始存储的帧。这样，摄像机将保留观察到的景物的滚动历史记录，此过程将会不断以这种方式运行。出现所需的事件后，摄影机将停止或触发。在

19、整个设置和录制过程中，CDU以及连接的所有监视器都将实时显示全色活动图像。所需的视频剪辑存储到内存后，可以使用播放器功能查看。在此模式中，视频可以以各种速度正向播放或反向播放。还提供了方便的标签系统，可以在感兴趣的部分之间导航。i-SPEED FS提供了剪辑选择功能，该功能可对要保存的视频进行准确选择。2.2 喷油器性能测试系统喷油器燃油喷射实验需要仪器能测出在一定压力一定时间下的喷油量，而博世公司推出了紧凑型测试仪EPS200满足了此要求。该仪器配备先进的高压柴油喷射系统，能装上博世喷油器进行喷油实验，能在最短时间内通过自动测试步骤，依照测试规范对柴油机共轨喷油器进行怠速和全负荷时的喷油量测

20、量及回油量测量。喷油器测试还可以和气密性测试、落座气密性测试以及喷油器开启压力测试同时进行。测试仪EPS200通过固定适配器可测试：泵喷嘴，单弹簧/双弹簧喷油器，带有针阀升程传感器（NBF）的喷油器，台阶式喷油器，电磁阀控制式共轨喷油器，电磁阀控制式共轨喷油器（非博世品牌）。它的优点如下，适用于每个维修站的紧凑型测试仪，具有自动测试功能，经济实用，触摸屏操作，简便易用，测试规范和客户数据的集成数据库，基于喷油量的喷油器测试，带集成抽吸和净化程序/装置。图2-3 测试仪EPS2002.2.1 操作方法与步骤本测试仪在实验中主要用于测量喷油器的喷油量及回油量。主要操作步骤如下：开启 EPS 200

21、 ，在系统软件中识别CRI/CRIN，在固定架上夹紧CRI/CRIN，连接 CRI/CRIN 液压部分，连接CRI/CRIN 电器部分，关闭防护罩，进行测试，在软件中输入相关实验参数，进行气密性测试，进行喷油器实验。2.3 喷油器简介喷油器是一种加工精度非常高的精密器件，要求其动态流量范围大，抗堵塞和抗污染能力强以及雾化性能好。喷油器由与传统喷油器相似的孔式喷油嘴、液压伺服系统（控制活塞、控制量孔等） 、电磁阀等组成。喷油器接受ECU送来的喷油脉冲信号，精确的控制燃油喷射量。喷油器技术发展核心内容就是围绕如何实现越来越精细地控制喷油过程而展开的。本次实验所采用的喷油器为博世喷油器0445 11

22、0 290。喷油器是燃油喷射系统中最关键和最复杂的部件，也是设计、工艺难度最大的部件。ECU通过控制电磁阀的开启和关闭，将高压油轨中的燃油以最佳的喷油定时、喷油量和喷油率喷入的燃烧室。为了提高喷油器喷油量的控制精度，一方面努力提高喷油嘴的加工流量目标值，另一方面要通过提高加工精度、提高喷油器单体的喷油量调整精度。同时，还开发特殊专用软件，可以对喷油器个体之间的喷油量进行修正。2.3.1 作用和要求喷油器的作用是把喷油泵排出的高压燃油似物状喷入气缸,以利于可燃混合气。为发动机提供一定压力的燃油，保持油压恒定，并在发动机控制电脑（ECU）的控制下，适时地向进气歧管或气缸内喷入适量的汽油，与进气形成

23、良好的混合气。对喷油器的要求主要有:保证良好的雾化质量和合理的油束形状;喷油开始和结束应利落、无滴漏和二次喷射等异常现象。提高油压（定压），将喷油压力提高到10MPa180MPa。控制喷油时间（定时），按规定的时间喷油和停止喷油。控制喷油量（定量），根据柴油机的工作情况，改变喷油量的多少，以调节柴油机的转速和功率。2.3.2 结构和工作原理喷油器可分为几个功能组件：孔式喷油嘴、液压伺服系统、和电磁阀等。燃油从高压接头经一进油通道送往喷油嘴，经进油节流孔送入控制室。控制室通过由电磁阀打开的回油节流孔与回油孔连接。回油节流孔在关闭状态下，作用在控制活塞下的液压力大于作用在喷油嘴针阀承压面上的力，喷

24、油嘴针阀被压在座面上，因而没有燃油进入燃烧室。电磁阀工作时，打开回油节流孔，控制室内的压力下降，当作用在控制活塞上的液压力低于作用在喷油嘴针阀承压面上的作用力时，喷油嘴针阀立即开启，燃油通过喷油孔喷入燃烧室。由于电磁阀不能直接产生迅速关闭针阀所需的力，因此，经过一个液力放大系统实现针阀的这种间接控制。在这个过程中，除喷入燃烧室的喷油量之外，还有附加的所谓控制油量经控制室的节流孔进入回油道。2.4 小结本章具体介绍了高速视频摄影机系统和柴油测试系统构成的喷油器燃油喷射实验所需的实验设备。例如：i-SPEED系列相机、柴油测试仪EPS200。又具体介绍了喷油器结构和工作原理等实验所需的研究技术基础

25、。为实验的进行做好了铺垫。第3章 实验方案制订及实施经过了实验前的实验设备及研究技术基础的准备，在正式开始实验之前还需制定具体实验方案。本章主要研究实验方案的制定并具体实施。3.1 实验方案制订喷油嘴偶件安装在喷油器本体上，在实验中必须仔细与实际发动机的条件相匹配。喷油嘴本身是一个常闭阀（常闭阀的意思是当没有输入控制讯号时，阀门一直处于关闭状态；而常开阀则是当没有输入控制讯号时，阀门一直处于开启状态），由一个阀针上下运动来控制阀的开闭。喷射供油的最大优点就是燃油供给之控制十分精确，让引擎在任何状态下都能有正确的空燃比，不仅让引擎保持运转顺畅，其废气也能合乎环保法规的规范。喷油嘴偶件由针阀和针阀

26、体组成，一经配对，不可分开，直至报废。喷油过程基本上决定于喷油嘴截面以及进、出油节流截面的面积。对不同的喷油嘴所产生的喷油效果的影响，也就是要做喷油器相关的实验。首先，可选择3种喷油器做实验，测试仪EPS200能展开博世喷油器、电装喷油器和德尔福喷油器的喷油实验。当然，由于课题讨论的是不同的喷油嘴在相同的设定情形下的喷油状况问题，如果是同时做3类喷油器的喷油实验，那么它们对应的喷油嘴得出的实验数据会无从横向比较，结论会导向不同的喷油器所造成喷油效果不同。因此应尝试在一类喷油器中做实验，于是决定只做博世喷油器的实验。然而产生了新的问题，只做博世喷油器的实验，如果去购买几个博世喷油器的话，那么也还

27、是不能排除喷油器的差异所造成的喷油效果的影响。所以最好的办法是用同一个喷油器，装上不同的喷油嘴来观察其相应的实验效果。可是在一般情况下，每一个喷油嘴都会有其对应的专属喷油器，那么是否能存在一个喷油器下能匹配不同的喷油嘴。经过我们的调查和博世公司提供的帮助，我们获得了匹配不同喷油嘴型号的喷油器。各种因素如喷油压力、反应速度等等对喷油效果有巨大影响，喷油压力过低造成雾化效果不好，混合气混合不均匀，燃烧不充分，过高了影响燃油供给系其它部件的损坏。同样，喷孔结构如孔径，孔数等等对喷油效果影响巨大。这就是我们本次实验用的博士喷油器0445 110 290及其下匹配的3个喷油嘴型号：共轨喷油嘴配件编号04

28、33 171 991图号DLLA 150 P 1622、共轨喷油嘴配件编号0433 172 036图号DLLA 152 P 1690、共轨喷油嘴配件编号0433 172 078图号DLLA 152 P 1768。后面就直接简称为喷油嘴DLLA 150 P 1622、喷油嘴DLLA 152 P 1690、喷油嘴DLLA 152 P 1768。喷油嘴型号DLLA 150 P 1622DLLA 152 P 1690DLLA 152 P 1768孔径（mm）0.16220.16900.1768表3-1于是我们将在上述3个喷油嘴上展开实验，在实验仪EPS200上测得实验数据，同时用高速摄像机拍下喷射燃油

29、图片。3.2 实验实施过程3.2.1 喷油器购买与改装先去博世公司购买喷油器0445 110 290，同时购买喷油嘴DLLA 150 P 1622、喷油嘴DLLA 152 P 1690、喷油嘴DLLA 152 P 1768。将喷油器上原装的喷油嘴用扳手卸下来，重新依次组装上试验用的3个喷油嘴。3.2.2 喷油器安装喷油器在实验台EPS200上安装连接的主要操作步骤如下：1. 开启 EPS 200 。 2. 在系统软件中识别CRI/CRIN。 3. 在固定架上夹紧CRI/CRIN。 4. 连接 CRI/CRIN 液压部分。 5. 连接CRI/CRIN 电器部分。 6. 关闭防护罩。 7. 进行测

30、试。3.2.3 喷油器性能测试系统连接与操作CRI/CRIN 回油连接附件组包含用于EPS200连接和调试比较普遍的Delphi和Denso 轿车喷油器（下面被称作CRI）和博世商用汽车喷油器（下面被称作CRIN）的适配器（机械连接适配器和电子连接适配电缆）。用于油嘴和喷油器总成以及喷油器的EPS 200测试元件。对CRI/CRIN的工作原理的良好的理解和用EPS200系统软件处理和建立调试程序。仅仅清洁的和完整的CRI和CRIN可以测试。图3-1 CRI/CRIN回油连接装夹CRIN，安装回油连接固定装置，连接高压软管，安装喷射腔，连接回油量和喷油量软管，CRIN电器连接。其中安装喷射腔步骤

31、如下：1. 如果需要，选择合适的PA密封垫（件4）并放入到喷射腔。 2. 选择合适的导向套（件5 ）。 3. 放置导向套到喷射腔。 4. 拧紧固定螺栓（件2 ）。 5. 将锁紧板（件1 ）移到中间位置 。 6. 将喷射腔（件8 ）套到CRIN（件6 ）喷油嘴（件7 ）上。图3-2 安装喷射腔3.2.4 高速摄像机链接与操作高速摄像机的操作步骤：1、 连接系统，将主电源线连接到合适的AC壁装电源插座并开启电源。2、 按照摄像机后部的电源按钮。摄像机开启后，CDU上显示i-SPEED TR、i-SPEED 3、i-SPEED FS闪现屏幕。3、 按任一按钮继续，CDU上显示“主页”菜单和实时视频图

32、像。4、 按“开始”按钮进入“开始”菜单，然后按“速度”和“快门”按钮选择所需的帧速度和快门速度。使用“速度”控制设置摄像机的帧速度。可用最小的速度为1帧/秒，最大速度为10000fps。通常需要随着速度的加快打开镜头的光圈或增加光线。此外，当速度增大到2000帧/秒以上时，图像将放大显示。有时需要缩短传感器采集光线的时间，以便减少每帧的运动模糊和“冻结”运动。默认的快门时间等于帧时间，但是“快门”控制可以缩短该时间。快门时间的计算方式是帧时间和快门时间的比率，例如，x10意味着快门的打开时间为帧周期的1/10。快门周期的范围从帧周期（x1）到对应的最小2.16微秒或1微秒的比率，具体取决于所

33、选的优化模式。5、 根据需要调整镜头焦距和光圈，以获得清晰明亮的图像。为了协助完成聚焦过程，可采用i-FOCUS的功能。此图像处理功能分析来自传感器的图像、检测聚焦状态并呈现经过特殊修饰的图像视图。基本画面在没有色彩和不减少亮度的情况下显示。然后以红色突出显示聚焦较强的细节，以黄色显示聚焦较弱的细节，最后依次是绿色和蓝色。不突出显示焦点外的细节。通过使用此功能，能够轻松查找图像中的感兴趣区域，然后调整镜头的调焦环，以实现这些区域中的最大可能对焦，或达到多个感兴趣区域中的对焦折中。6、 按“录制”按钮，摄像机将视频录制到环形缓存中，直到按“停止”按钮或触发按钮。录制停止后（无论通过触发还是“停止

34、”按钮），摄像机将显示“回放”菜单/。按“播放器”按钮进入“播放器”菜单，并显示内存中首次录制的图像。7、 播放器控件包括：标签、回跳（到标签）、反向播放、剪辑选择、正向播放、前跳（到标签）、循环。按住正向播放或反向播放按钮可以快速前进或快速回转视频。“标签”控件用于在感兴趣的点设置标签，并在屏幕顶部的进度条中显示为黄色竖线。使用“触发”时，自动标签显示为红色竖线。8、 使用CDU右侧的上/下按钮调整重放速度。9、 如果要保存视频剪辑，将CF卡插入摄像机的CF槽中，然后按“剪辑”选择。10、 使用控件按钮移动到开始帧并按“剪辑”开始，移动到结尾帧并按“剪辑”结尾。帧和内存状态显示在右方。11、

35、 若要保存所选剪辑，按“保存”。若要访问图像质量或视频处理选项，选择“设置”，此屏幕中的“保存”选项也可以。12、 使用屏幕选项输入文件名，然后按“确定”进行保存，并显示“存储卡”菜单。13、 根据需要按“返回”以返回到“主页”菜单。3.2.5 实验注意事项高速摄影机的注意事项：“剪辑”选择在插入卡后才可用；不要在CDU菜单屏幕上出现CF卡删除警告时删除CF卡删除警告时删除CF卡；图像传感器需要时间进行重置，以准备捕捉每一帧，所以x1是近似值，在最高速度时不可用；如果选择了较长的快门时间并增加帧速度，则不能使用较长的快门时间。在这种情况下，i-SPEED TR将缩短快门时间，但是如果选择了较低

36、的帧速度，i-SPEED TR不会再次缩短快门时间；随着快门比率的增大或快门时间的缩短，摄像机需要更多光线。在实验台EPS200上安装连接喷油器的注意事项：在使用前检查软管的损坏情况（破裂），更换损坏的软管在开启前；检查所有的软管被正连接到试验设备和测试样本，防止发生漏油，如果试验设备和测试样本未能正确的液压连接，试验油可能高压喷出，或者在测试开始时试验设备破裂，这可能造成伤害或设备损坏；仅仅在“泄漏”测试后安装喷射腔；做完测试后，喷射腔热的表面可能引起手的严重烧伤，故在从CRIN上拆去喷射腔前带上防护手套。3.3 实验数据获取通过实验仪器EPS200，可以测出喷油器0445 110 290在

37、装上喷油嘴DLLA 150 P 1622、喷油嘴DLLA 152 P 1690、喷油嘴DLLA 152 P 1768后的实际喷油量。其中共轨喷油器压力、测量时间、控制特性曲线、检测步骤及其他参数都由程序统一设定，这样在其他的因素确定之下，只有喷油嘴的变化，就可以看出喷油孔的结构变化会对实际喷油量造成的影响。根据喷油器0445 110 290统一编写参数：控制特性曲线为14V。检测步骤VL：控制持续时间为800s，压力为150Mpa，测量时间为90s。检测步骤LL：控制持续时间为710s，压力为30Mpa，测量时间为40s。检测步骤VE：控制持续时间为300s，压力为60Mpa，测量时间为40s

38、。经过测试最终得出相应的情况下3个喷油嘴的实验数据如下：检测步骤VLLLVE喷油量(ml)70.085.952.43表3-2喷油嘴DLLA 150 P 1622的实验数据检测步骤VLLLVE喷油量(ml)70.526.612.68表3-3喷油嘴DLLA 152 P 1690的实验数据检测步骤VLLLVE喷油量(ml)72.277.052.89表3-4喷油嘴DLLA 152 P 1768的实验数据其他原始数据见附录。3.4 小结本章具体制订了实验方案，在同一个喷油器下进行不同的喷油嘴的喷油实验，用实验仪器EPS200测得实验数据，用Olympus的高速摄像机拍摄下燃油喷射时的照片。并根据实际经验

39、具体指出了实验实施操作过程及其注意事项。第4章 数据处理与分析在大量实验和翔实数据的基础上，本章你拟根据需要主要分析处理喷油器0445 110 290上的喷油嘴DLLA 150 P 1622、喷油嘴DLLA 152 P 1690、喷油嘴DLLA 152 P 1768等三个喷油嘴喷孔结构对喷油效果的影响，以期得到合理的结论图片。4.1 喷油量数据分析整合3个喷油嘴的数据，列出横向比较。根据喷油嘴DLLA 150 P 1622、喷油嘴DLLA 152 P 1690、喷油嘴DLLA 152 P 1768对应的孔径0.1622mm,0.1690mm和0.1768mm，在检测步骤VL、LL、VE下的数据

40、变化列表作图。喷油嘴型号DLLA 150 P 1622DLLA 152 P 1690DLLA 152 P 1768孔径（mm）0.16220.16900.1768表4-1图4-1检测步骤VL下3个喷油嘴的喷油量孔径（mm）0.16220.16900.1768喷油量(ml)70.0870.5272.27表4-2图4-2检测步骤VE下3个喷油嘴的喷油量孔径（mm）0.16220.16900.1768喷油量(ml)2.432.682.89表4-3图4-3检测步骤LL下3个喷油嘴的喷油量孔径（mm）0.16220.16900.1768喷油量(ml)5.956.617.05表4-4图4-4通过上述4个图

41、表，可以看出，由于喷油嘴DLLA 150 P 1622、喷油嘴DLLA 152 P 1690、喷油嘴DLLA 152 P 1768的孔径不断上升，在相同的控制检测步骤中，即其持续时间、压力、测量时间都相同的参数下，折线上升平缓，喷油量与孔径基本成正比关系。4.2 喷油图片分析在做喷油实验时，不改变其他的条件，取下喷射腔，同时用高速摄像机拍下燃油喷射时的图片。在众多图片中，对比30Mpa和60Mpa的图片，150Mpa下拍摄的图片相对来说由于喷射量大，相对喷射时间较长，显得更加具体清晰，更有利于观察图片雾化，得到的图片数众多，也更利于选择优秀的图片。于是决定选择150Mpa下的图片来观察雾化情况

42、。下面就是喷油嘴DLLA 150 P 1622、喷油嘴DLLA 152 P 1690、喷油嘴DLLA 152 P 1768的图片显示的雾化情况。喷油器的喷雾特性通常是指喷油嘴喷出的燃油与气缸内的气体介质之间的混合特性，它一般包括宏观特性和微观特性两方面。微观特性包括喷出的油滴平均直径、油滴尺寸分布、油滴速度等；宏观特性是影响喷雾的各种微观机理共同作用所表现出来的综合结果，主要包括喷雾形状、贯穿度、喷雾锥角等。燃油粒度愈细且均匀性好，表明雾化质量越高。其中贯穿度是指从喷孔到燃油油束的垂直平面的最长距离，即油束长度。燃油喷射的贯穿度直接影响混合气的形成。如果贯穿度过小，燃油喷射达不到燃烧室内最适合

43、燃烧的区域，这样空气与燃气就不能充分混合；如果射程太大，燃油射到冷壁上，也容易造成不完全燃烧。影响因素主要有，喷射压力、喷孔尺寸（长度直径比）、气缸内介质温度和压力等。喷雾锥角是表示油束在燃烧室内的扩散程度，油雾扩散形成的圆锥角度大小称为喷雾锥角。喷雾锥角大，它所包围的空气体积大，油气易混合，若喷雾锥角过大，油雾喷射到燃油室壁上或接近涡流较弱的燃烧中信，从而影响燃烧。若采用零度锥角喷射器，油束比较集中，容易达到有利于油气混合区域，但扩散程度低。图4-5 喷油嘴DLLA 150 P 1622雾化效果图图4-6 喷油嘴DLLA 152 P 1690雾化效果图图4-7 喷油嘴DLLA 152 P 1

44、768雾化效果图上述图片的共同点是，开始喷射时，燃油束状逐渐喷涌而出；紧接着油束逐渐变大，在达到贯穿度后，即喷射最长距离。然后迅速雾化。通过对比喷油嘴DLLA 150 P 1622、喷油嘴DLLA 152 P 1690、喷油嘴DLLA 152 P 1768的图片显示的燃油雾化情况，可以看出，喷油嘴DLLA 150 P 1622的孔径最小，雾化效果也稍佳。4.3 小结本章主要运用图表法分析喷油器数据，用观察法分析喷油图片，并探索出相关性结论。第5章 结论与展望本章总结整篇论文所取得的结论以及对未来的展望。5.1 结论通过前几章对课题喷油器喷孔结构对喷油效果影响实验研究的全面分析及探讨，主要得出以

45、下两点结论：1、 在一定条件下，随着喷油嘴孔径的增加，喷油量也成正比增加。2、 在一定条件下，喷油嘴孔径越小，喷油的雾化质量越高。同时，在做过多次喷油实验后，本人已熟练掌握实验仪EPS200的喷油器实验操作和Olympus的高速摄像机的使用，锻炼了自身的动手能力，培养了不怕困难勇于探索的科研精神。学得了更多的专业知识，自身受益匪浅。5.2 展望后期工作可以沿以下两个方向继续进行：1、购买更多一个喷油器本体可以配多个喷油嘴的喷油器，做更多的相关实验，可得到更精细的结论；2、拟改造实验装置，将性能测试系统的喷油触发器与拍摄系统的触发器同时触发，以得到不同实验过程中相对同步的拍摄间隔，可进一步提高数

46、据与图片的置信度。参 考 文 献1朱岱力，邵建华，欧阳凌江浅析喷油嘴偶件结构参数对流量的影响J湖南工业职业技术学院学报第12卷第4期，20122徐佳龙柴油机电控喷油技术M北京：人民交通出版社，20113杜 兵，谢远文，肖朝南，涂天华，袁雪平喷油嘴偶件关键特性参数对燃油系统喷射特性的影响J舰船科学技术第32卷第8期，20104张乐超，齐 放，翁文祥，李伟权，许沧粟喷孔几何特征尺寸对柴油喷雾及柴油机性能影响的研究进展J车用发动机第3期(总第188期).20105解茂昭内燃机计算燃烧学M大连：大连理工大学出版社，20056邵毅明，黄 震溶气燃油喷射雾化机理与燃烧仿真研究M成都:西南交通大学出版社，2

47、0077 Kampmann S, Dittus B, Mattes P, et al.The Influence of Hydro Grinding at VCO Nozzles on the Mixture Preparation in a DI Diesel Engine C.SAE9608267,1996.8 Kayhan H Goney, Michael L Corradini.Isolated Effects of Ambient Pressure, Nozzle Cavitation and Hole Inlet Geometry on Diesel Injection Spray

48、 CharacteristicsC.SAE Paper 2000-01-2043.9 P¾r Bergstrand.The Effects of Orifice Shape on Diesel CombustionC.SAE Paper 2004-01-2920.10 P¾r Bergstrand, Fedrik Persson.A study of the influence of nozzle orifice geometries on fuel evaporation using laser-induced Exciplex fluorescenceC.SAEPape

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