16V280ZJ型柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)改進(jìn)及模擬仿真研究.pdf

1、自從鐵路機(jī)車提速以后，干線機(jī)車裝用的16V280ZJ型柴油機(jī)燃油系統(tǒng)故障率上升32％，臨修率上升40％，其燃油系統(tǒng)出現(xiàn)問題是：針閥偶件使用壽命短，噴油器在短時間使用后出現(xiàn)霧化不良現(xiàn)象，噴油泵出油閥穴蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，柱塞偶件卡死等現(xiàn)象。上述現(xiàn)象直接導(dǎo)致柴油機(jī)敲缸，油耗率偏高，排氣管紅熱、冒黑煙。情況嚴(yán)重甚至可以導(dǎo)致柴油機(jī)零部件損壞。因此對燃油噴射系統(tǒng)的設(shè)計必須給予足夠重視。 本文主要是對燃油噴射系統(tǒng)三大偶件(針閥偶件、出油閥偶件、柱塞

2、偶件)進(jìn)行改進(jìn)。首先運用先進(jìn)的沖擊應(yīng)力理論，通過理論計算，發(fā)現(xiàn)采用質(zhì)量較小的短針閥可以減小針閥對密封座面的沖擊應(yīng)力，同時對噴油器偶件密封座面、壓力室容積、噴孔數(shù)目等結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，提高噴油器的使用壽命；其次對柱塞偶件頭部螺旋線進(jìn)行改進(jìn)，把原柱塞定時螺旋邊加工成一個三段螺旋邊，改善柴油機(jī)在部分負(fù)荷工況下的經(jīng)濟(jì)性；出油閥改進(jìn)采用兩種方案，方案1采用等壓式出油閥(包括主閥與副閥)代替原等容式出油閥，可以減少燃油噴射系統(tǒng)穴蝕現(xiàn)象；方案2采用密封座

3、面下置式出油閥代替原等容式出油閥，可以減緩出油閥對其座面的沖擊。 為了保證改進(jìn)后柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)動力性、經(jīng)濟(jì)性有所提高，本論文采用先進(jìn)商業(yè)軟件GT-SUITE對其改進(jìn)前后燃油噴射泵一管一嘴系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真計算，通過上述步驟可以大大加快開發(fā)過程，減少開發(fā)費用。論文首先利用GT軟件中FUEL模塊，結(jié)合實際燃油噴射系統(tǒng)零件圖紙，建立了16V280ZJ型柴油機(jī)泵-管-嘴模型，得到循環(huán)噴油量、針閥升程、高壓油管壓力等計算結(jié)果。并利用GT