Dízel üzemanyag befecskendező szelep 456-3493 Caterpillar C9.3 CAT teherautó motor pótalkatrészeihez

Dinamikus kavitáció egy nagy teljesítményű dízel befecskendezőben – kísérleti és CFD vizsgálat (1. rész)

Absztrakt.

Szimuláció és speciális kísérleti technikák kombinációját alkalmazták egy nagy teljesítményű dízel befecskendezőben lévő vezérlőberendezés tranziens áramlási és kavitációs jelenségeinek vizsgálatára. A dinamikus kavitációs viselkedést egy nagy léptékű átlátszó modellen rögzítették, amelyet azután egy fejlett turbulencia CFD modell kifejlesztésére és validálására használtak nagy örvényszimulációval. Ezeket a technikákat a Delphiben használják a betekintés megszerzésére és az injektor teljesítményének valós méretben való optimalizálására.

1 Bevezetés

A dízel befecskendező szelep vitathatatlanul a legfontosabb elem a prémium motorteljesítmény eléréséhez alacsony károsanyag-kibocsátás mellett. Ebből következik, hogy a nagy teljesítményű motorok befecskendező szelepeit pontosan kell vezérelni. Ennek eredményeként a hidraulikus vezérlőszelepeket és nyílásokat nagy pontossággal kell megtervezni és gyártani, és alapvető viselkedésük megértése jelentősen hozzájárul az optimalizálási és finomhangolási folyamathoz. A Delphi szimuláció és speciális kísérleti technikák kombinációját alkalmazza ezen eszközök áramlási jellemzőinek vizsgálatára.

Mint minden új befecskendező esetében, a Delphinél fejlesztés alatt álló nagy teljesítményű dízel befecskendezőt is számos szimulációs tevékenység tárgya volt. Ennek a cikknek különösen érdekesek a hidraulikus vezérlési funkciók CFD-vizsgálatai.

Az áramlási kavitáció ismerős téma a dízel befecskendező berendezésekben; korábbi kísérleti tapasztalatok azt mutatták, hogy az ipari szabvány Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) modellezése nem volt képes pontos eredményeket adni a dinamikus kavitációs viselkedésre. Így a CFD munkák mellett a hidraulikus vezérlési funkciók különböző részeinek nagyméretű modelljeit (LSM) is üzembe helyezték. A szabályozószelepek és nyílások átlátszó modelljeinek használata jelentősen megnövelt léptékben lehetővé teszi a hidraulikus teljesítmény [1] olyan fejlett megértését, amely más technikákkal nem könnyen elérhető. A hidraulikus teljesítmény kellően független az összes skálán ahhoz, hogy hasznos legyen fejlesztőeszközként [2].