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汽车燃油加热器系统的设计与研究

发布时间:2018-03-14 05:50  文章来源:笔耕文化传播

  本文选题:燃油加热器 切入点:CFD 出处:《长春工业大学》2016年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:上世纪40年代,汽车燃油加热器被成功研发以后,因其优良的性能被广泛安装在各类汽车当中,在欧洲更是作为车辆的一种标准配置。虽然汽车燃油加热器有一段历史的发展阶段,但现在仍在不断的创新优化。本文通过查阅相关资料,对汽车燃油加热器的工作原理有了深入的了解,针对市场上普遍存在的汽车加热器的点火可靠性差、体积大、燃烧效率较低以及污染物排放浓度较高等问题进行问题的追溯,并旁征众家相关理论的学习与研究,设计了燃烧室结构的不同方案进行仿真以及实验的验证。本文以挥发雾化式汽车燃油加热器为研究对象,主要在以下几个方面对加热器进行优化:为了在不损失热功率的前提下实现加热器的小型化,同时降低污染物排放,本文基于WALLFILM蒸发模型,提出降低蒸发压强分布、提高蒸发效率的技术路线,应用CFD软件仿真技术,在不改变燃烧室形状以及大小的前提下,通过改变主燃烧室进气孔的分布位置以及进气孔数量的方法,实现加热器的优化。针对汽车燃油加热器上电机油泵等大电感元件的驱动,PWM信号引起的电压突变会引起的各种频谱的电磁噪声,对检测反馈信号、温度信号甚至MCU产生比较严重的干扰的问题,本文给出执行器输入端串加电阻增加积分时间缓解电磁噪声的解决方案,并在实际应用中有很好的改善。对于汽车燃油加热器的执行元件全过程故障诊断,本文以油泵低阻抗大电感驱动为例,提出了增加辅助检测信号,给出了巧妙的低成本而非常可靠的设计思路,描述了不同状态下真值变化,避免了难于对电感器件驱动故障的准确判断的问题。最后,总结本文的工作,结合本人在加热器燃烧器以及控制器设计的研究心得,做出对未来的展望和下一步的研究计划。
[Abstract]:In -60s, after the successful development of automobile fuel heater, it was widely installed in all kinds of vehicles because of its excellent performance. In Europe, it is a standard configuration for vehicles. Although automobile fuel heater has a history of development, it is still innovating and optimizing. The working principle of automobile fuel heater has been deeply understood, and the problems such as poor reliability of ignition, large volume, low combustion efficiency and high pollutant emission concentration, which are common in the market, have been traced back to the problems such as poor ignition reliability, large volume, low combustion efficiency and high pollutant emission concentration. Besides, the study and study of the relevant theories of the relevant theories, the design of different schemes of combustor structure for simulation and experimental verification. This paper takes the volatile atomized fuel heater as the research object. In order to realize the miniaturization of the heater without loss of thermal power and reduce the pollutant emission, the WALLFILM evaporation model is used to reduce the evaporation pressure distribution. In order to improve the evaporation efficiency, the CFD software simulation technology is applied to change the distribution position and the number of inlet pores in the main combustor without changing the shape and size of the combustor. In view of the electromagnetic noise caused by the voltage sudden change caused by the PWM signal of the large inductance components such as motor oil pump on the automobile fuel heater, the feedback signal is detected. The temperature signal and even MCU produce serious interference problem. This paper presents a solution to reduce electromagnetic noise by adding resistance to the input end of actuator to increase the integral time. For the whole process fault diagnosis of automobile fuel heater, this paper takes the low impedance and large inductance drive of oil pump as an example, and proposes to increase the auxiliary detection signal. In this paper, an ingenious low-cost and very reliable design idea is given, and the variation of true value in different states is described, which avoids the problem that it is difficult to accurately judge the driving fault of inductor device. Finally, the work of this paper is summarized. Combined with my experience in the design of heater burner and controller, the future prospect and the next research plan are made.
【学位授予单位】:长春工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U464.136

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