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喷油嘴作为发动机的核心部件,其内壁的表面质量直接关系着喷孔的流量系数、喷雾形态及微粒化程度,进而对发动机的动力性、经济性、燃烧以及排放特性等产生较大影响。因此,研究喷嘴内壁质量对发动机性能的影响有着重要意义。由于喷嘴喷孔孔径很小且与内腔形成交叉孔、台阶孔,常规的光整工艺难以实现对喷嘴内壁的光整加工,这已经成为制约进一步提高发动机喷嘴内壁质量的一个瓶颈问题。鉴于此,本论文基于液体磁性磨具提出了一种新的光整加工技术,并对加工后喷油嘴内壁质量对乳化柴油发动机性能的影响进行了理论分析和实验研究。本课题来源于国家自然科学基金(51075294)和山西省自然科学基金(2010011034-1)项目“液体磁性磨具珩磨孔加工技术研究”。主要研究内容如下:1)根据液体磁性磨具加磁后沿内孔表面形成具有加工能力的柔性研磨层的流变特性,设计了一套基于液体磁性磨具的小孔光整加工装置,建立了液体磁性磨具小孔光整加工的材料去除模型,并通过实验分析了入口压力、磁场强度、加工时间、磨料粒度等因素对内孔表面光整加工效果的影响,对主要工艺参数进行了优化;2)应用三维流体软件Fluent,分析了不同喷嘴内壁质量的喷嘴(喷孔入口圆角及孔壁粗糙度)对燃油在喷孔内的流动状态、出口平均速度以及出口质量流量的影响。随着喷嘴入口圆角半径的增大,喷孔内负压区逐渐变小,孔内流速分布越来越均匀,出口平均速度及出口质量流量都随之增大,喷孔流量系数提高;喷孔孔壁粗糙度值在0.4μm-0.8μm范围内变化时,燃油的出口平均速度及出口质量流量变化不大,而当粗糙度值为1.6μm时,出口燃油喷射的平均速度及质量流量比Ra=0.4μm时分别下降了8%和7.5%;3)使用乳化柴油在QBZL4100发动机上进行了实验,通过更换加工前后的两组不同表面质量喷嘴进行发动机台架实验,实验结果表明:喷嘴内孔表面质量提高后,缸内平均压力及温度均有所提高;动力性有所提高同时油耗略有降低;HC、CO及碳烟颗粒的排放下降比较明显,尤其在高转速高负荷工况下HC、碳烟颗粒的排放最大降幅可达50%,CO排放的最大降幅可达71.4%,NOx排放略有上升。通过理论分析、数值模拟、实验研究等方法研究了喷嘴内壁表面质量对发动机性能的影响,结论表明:经液体磁性磨具光整加工后喷嘴内壁表面质量得到提高,对发动机的性能有较大改善,对研究发动机节能减排等课题具有重要意义。