欧阳光耀海军工程大学

① 怎样做一个优秀的汽车外形毕业设计

电控共轨喷射系统的新进展原作者:武汉海军工程大学 安士杰 欧阳光耀 出处:OneTwoFree.Sp【论文摘要】
摘要：介绍了共轨系统新的发展。为改善共轨喷油器的漏泄特性，提出了内腔式共轨电控喷油器；为增强共轨系统喷油规律的可控性，提出的高低压组合式的新一代共轨系统，为共轨系统的发展研究开拓了思路。
关键词：柴油机 共轨系统 发展

1 前言

共轨式燃油喷射系统，是随着世界范围内对内燃机排放要求的提高以及电控燃油系统的发展，产生的第三代电控燃油系统，在对内燃机排放要求和经济性要求日益增长的今天，共轨系统相对于其它燃油系统具有极大的优越性。国内外已有多家公司和研究机构投入大量人力、物力进行研究，国外已有成熟的机型获得应用。虽然如此，该型燃油系统也有它固有的不足，如整个系统始终处于高压燃油作用之下，各系统产生变形而使得漏泄量更大，由于油轨压力固定使得实现理想靴型喷油规律较困难等。为克服这些不足，针对以上的缺点提出了对共轨系统的新构想。

2 内腔式共轨喷油器

共轨喷油器作为系统中的重要部件以及最复杂部件，对整个共轨系统喷射特性具有重要的影响。常规典型共轨喷油器结构如图1 所示，为保证对喷油器针阀的控制，喷油器上部为控制柱塞，与控制柱塞套为精密配合偶件。由于控制室为高压燃油，在高压燃油的作用下，控制柱塞直径减小，控制柱塞套直径增大，使该偶件的配合件的配合间隙增大，导致漏泄量增大。为解决此问题，提出了内腔式共轨喷油器[1]，结构如图2 所示。图3 为控制部分的详细结构图。
图1 典型共轨喷油器 图2 内腔式共轨喷油器
图3 控制部分结构图 图4 内腔式共轨喷油器漏泄量该型喷油器的主要特点，是将高压燃油引入控制柱塞内部，利用高压燃油的平衡来减小控制柱塞的变形，从而减小由控制柱塞部分的漏泄量。图4 给出了该型喷油器控制柱塞和针阀偶件处的漏泄量对比，控制柱塞的漏泄量是针阀体漏泄量的1/5，这一方面是由于使用的是常规喷射系统采用的标准S 形喷嘴，针阀体的径向配合间隙是4μm，而柱塞体的径向间隙是2μm，并且在控制柱塞上有一个接通进油量孔的充满高压燃油的较大的内孔，这意味着控制柱塞由于内孔中的高压燃油的压力而使其外径增大，这样由于当导向体的内径由于压力而增大时，则可保证配合间隙保持在一个范围之间，从而使其漏泄量相对于没有内孔的柱塞少。

该型喷油器的另一个特点是用一个平面阀代替通常共轨喷油器采用的球形阀，如图5 所示。采用平面电磁阀，可大大减小电磁阀关闭时对阀座的冲击应力，为减小高压燃油作用在电磁阀上的液压力，在电磁阀座上开了泄流槽，保证电磁阀在燃油压力下产生小的漏泄时的燃油迅速泄流。采用该型电磁阀后，其静态漏泄量极小，图6 给出了不同压力下的电磁阀静态漏泄量试验结果，如在柴油机转速1000r/min，系统压力2000bar 时，其漏泄量为每循环16mm3，而对应于此时的循环喷油量为每循环220mm3。
图5 平面电磁阀结构示意图 图6 平面电磁阀的静态漏泄试验结果3 新一代共轨系统(NCRS)

由于共轨系统具有极大的柔性，在喷油压力和喷油定时控制方面具有更大的自由度，使得在任何运行状态下实现喷油压力和喷油定时的优化控制成为可能，这使得共轨系统成为未来最满意的燃油喷射系统之一。但是共轨系统具有一个近似于矩形的喷油规律，相对于脉动式喷射系统如泵管嘴系统和凸轮驱动的整体喷油器系统来说，起初的喷油量较大。这产生的后果就是发动机的燃烧噪声和Nox水平较高，为解决此矛盾，提出了新一代共轨系统[2]的概念。

图7 为新一代共轨系统结构示意图。NCRS 的基本部件包括：(a)喷油器，(b)低压油轨(LPCR)，(c)高压油轨(HPCR)，(d)高压油泵，(e)LPCR 控制阀，(f)喷油器的开关控制阀，(g)检查阀和量孔，( h)油管和连接件。这个系统除了转换阀、LPCR 和LPCR 压力控制阀以外，就是典型的CRS。
图7 新一代共轨系统结构示意图喷油规律形状的控制通过打开LPCR 和HPCR 向喷油器的供油来实现。在喷射开始前，所有的电磁阀和转换阀都是关闭的，低压燃油通过LPCR 供给喷油器。喷油器电磁阀打开，开始喷油，由于初始喷射阶段转换阀仍保持关闭，又LPCR 提供燃油进行低压喷射。在达到设定时间时，转换阀打开，高压燃油由HPCR 供给喷油器，完成高压喷射。在高压喷射期间，检查阀防止了高压燃油回流到LPCR。完成喷射后，喷油器电磁阀关闭停止喷油，然后关闭检查阀。由此可以看出，如果LPCR 压力、HPCR 压力、转换阀的开启时间同时调整，就可实现喷油规律的柔性控制。

图8 给出了在不同转换阀开启定时情况下的喷油规律测试结果。从图中可以看出喷油规律的靴型部分可由转换阀的开启定时有效控制，靴型部分持续到转换阀完全开启，然后高压主喷射开始。这样，NCRS的喷油规律为明显的靴型，而常规的CRS 的喷油规律近似于矩形，当NCRS 的转换阀开启定时为0，即LPCR 不起作用时，NCRS 系统即为传统的CRS。测试结果也可看出，喷油规律的靴型部分决定于LPCR的压力，转换阀打开后，由于HPCR的供油而使压力持续上升，在喷油规律的后半段达到HPCR 压力。
图8 转换阀开启定时对喷油规律的影响 图9 LPCR 压力对喷油规律的影响图9 给出了LPCR 在不同压力时对喷油规律的影响对比，这里所有测试状态的转换阀开启定时相同。可以看出，随着LPCR 压力的增加，喷油规律由靴型逐渐变为梯形，初始喷油量增加，然而和传统CRS相比较，初始喷油量仍然非常低。在LPCR压力为20MPa时，初始喷油量比传统CRS低90%，到40MPa时仍比传统CRS 低一半。这可看出NCRS 可柔性控制初始喷油量，从而根据柴油机运转状态有效优化初始喷油量。

4 结束语

为使具有极大优越性的共轨燃油喷射系统具有更好的性能，采用不同的方法来改进其不足之处，可使共轨喷射系统在未来内燃机性能发展中发挥极大的作用，在共轨燃油系统研究中已处于相对落后状态的情况下，更应注重共轨系统发展的最新动态，加大研究力度，缩短与国际研究水平的差距，提高我国内燃机发展水平。

② 怎么做好汽车系毕业设计

电控共轨喷射系统的新进展原作者:武汉海军工程大学 安士杰 欧阳光耀 出处:OneTwoFree.Sp【论文摘要】
摘要：介绍了共轨系统新的发展。为改善共轨喷油器的漏泄特性，提出了内腔式共轨电控喷油器；为增强共轨系统喷油规律的可控性，提出的高低压组合式的新一代共轨系统，为共轨系统的发展研究开拓了思路。
关键词：柴油机 共轨系统 发展

1 前言

共轨式燃油喷射系统，是随着世界范围内对内燃机排放要求的提高以及电控燃油系统的发展，产生的第三代电控燃油系统，在对内燃机排放要求和经济性要求日益增长的今天，共轨系统相对于其它燃油系统具有极大的优越性。国内外已有多家公司和研究机构投入大量人力、物力进行研究，国外已有成熟的机型获得应用。虽然如此，该型燃油系统也有它固有的不足，如整个系统始终处于高压燃油作用之下，各系统产生变形而使得漏泄量更大，由于油轨压力固定使得实现理想靴型喷油规律较困难等。为克服这些不足，针对以上的缺点提出了对共轨系统的新构想。

2 内腔式共轨喷油器

共轨喷油器作为系统中的重要部件以及最复杂部件，对整个共轨系统喷射特性具有重要的影响。常规典型共轨喷油器结构如图1 所示，为保证对喷油器针阀的控制，喷油器上部为控制柱塞，与控制柱塞套为精密配合偶件。由于控制室为高压燃油，在高压燃油的作用下，控制柱塞直径减小，控制柱塞套直径增大，使该偶件的配合件的配合间隙增大，导致漏泄量增大。为解决此问题，提出了内腔式共轨喷油器[1]，结构如图2 所示。图3 为控制部分的详细结构图。
图1 典型共轨喷油器 图2 内腔式共轨喷油器
图3 控制部分结构图 图4 内腔式共轨喷油器漏泄量该型喷油器的主要特点，是将高压燃油引入控制柱塞内部，利用高压燃油的平衡来减小控制柱塞的变形，从而减小由控制柱塞部分的漏泄量。图4 给出了该型喷油器控制柱塞和针阀偶件处的漏泄量对比，控制柱塞的漏泄量是针阀体漏泄量的1/5，这一方面是由于使用的是常规喷射系统采用的标准S 形喷嘴，针阀体的径向配合间隙是4μm，而柱塞体的径向间隙是2μm，并且在控制柱塞上有一个接通进油量孔的充满高压燃油的较大的内孔，这意味着控制柱塞由于内孔中的高压燃油的压力而使其外径增大，这样由于当导向体的内径由于压力而增大时，则可保证配合间隙保持在一个范围之间，从而使其漏泄量相对于没有内孔的柱塞少。

该型喷油器的另一个特点是用一个平面阀代替通常共轨喷油器采用的球形阀，如图5 所示。采用平面电磁阀，可大大减小电磁阀关闭时对阀座的冲击应力，为减小高压燃油作用在电磁阀上的液压力，在电磁阀座上开了泄流槽，保证电磁阀在燃油压力下产生小的漏泄时的燃油迅速泄流。采用该型电磁阀后，其静态漏泄量极小，图6 给出了不同压力下的电磁阀静态漏泄量试验结果，如在柴油机转速1000r/min，系统压力2000bar 时，其漏泄量为每循环16mm3，而对应于此时的循环喷油量为每循环220mm3。
图5 平面电磁阀结构示意图 图6 平面电磁阀的静态漏泄试验结果3 新一代共轨系统(NCRS)

由于共轨系统具有极大的柔性，在喷油压力和喷油定时控制方面具有更大的自由度，使得在任何运行状态下实现喷油压力和喷油定时的优化控制成为可能，这使得共轨系统成为未来最满意的燃油喷射系统之一。但是共轨系统具有一个近似于矩形的喷油规律，相对于脉动式喷射系统如泵管嘴系统和凸轮驱动的整体喷油器系统来说，起初的喷油量较大。这产生的后果就是发动机的燃烧噪声和Nox水平较高，为解决此矛盾，提出了新一代共轨系统[2]的概念。

图7 为新一代共轨系统结构示意图。NCRS 的基本部件包括：(a)喷油器，(b)低压油轨(LPCR)，(c)高压油轨(HPCR)，(d)高压油泵，(e)LPCR 控制阀，(f)喷油器的开关控制阀，(g)检查阀和量孔，( h)油管和连接件。这个系统除了转换阀、LPCR 和LPCR 压力控制阀以外，就是典型的CRS。
图7 新一代共轨系统结构示意图喷油规律形状的控制通过打开LPCR 和HPCR 向喷油器的供油来实现。在喷射开始前，所有的电磁阀和转换阀都是关闭的，低压燃油通过LPCR 供给喷油器。喷油器电磁阀打开，开始喷油，由于初始喷射阶段转换阀仍保持关闭，又LPCR 提供燃油进行低压喷射。在达到设定时间时，转换阀打开，高压燃油由HPCR 供给喷油器，完成高压喷射。在高压喷射期间，检查阀防止了高压燃油回流到LPCR。完成喷射后，喷油器电磁阀关闭停止喷油，然后关闭检查阀。由此可以看出，如果LPCR 压力、HPCR 压力、转换阀的开启时间同时调整，就可实现喷油规律的柔性控制。

图8 给出了在不同转换阀开启定时情况下的喷油规律测试结果。从图中可以看出喷油规律的靴型部分可由转换阀的开启定时有效控制，靴型部分持续到转换阀完全开启，然后高压主喷射开始。这样，NCRS的喷油规律为明显的靴型，而常规的CRS 的喷油规律近似于矩形，当NCRS 的转换阀开启定时为0，即LPCR 不起作用时，NCRS 系统即为传统的CRS。测试结果也可看出，喷油规律的靴型部分决定于LPCR的压力，转换阀打开后，由于HPCR的供油而使压力持续上升，在喷油规律的后半段达到HPCR 压力。
图8 转换阀开启定时对喷油规律的影响 图9 LPCR 压力对喷油规律的影响图9 给出了LPCR 在不同压力时对喷油规律的影响对比，这里所有测试状态的转换阀开启定时相同。可以看出，随着LPCR 压力的增加，喷油规律由靴型逐渐变为梯形，初始喷油量增加，然而和传统CRS相比较，初始喷油量仍然非常低。在LPCR压力为20MPa时，初始喷油量比传统CRS低90%，到40MPa时仍比传统CRS 低一半。这可看出NCRS 可柔性控制初始喷油量，从而根据柴油机运转状态有效优化初始喷油量。

4 结束语

为使具有极大优越性的共轨燃油喷射系统具有更好的性能，采用不同的方法来改进其不足之处，可使共轨喷射系统在未来内燃机性能发展中发挥极大的作用，在共轨燃油系统研究中已处于相对落后状态的情况下，更应注重共轨系统发展的最新动态，加大研究力度，缩短与国际研究水平的差距，提高我国内燃机发展水平。

参考文献
1 M. A. Ganser. Common rail injectors for 2000 bar and beyond. SAE-2000-010-0705.
2 Susumu Kohketus, Keiki Tanabe and Koji Mori. Flexibly controlled injection rate shape with next generation common rail system for heavy ty DI diesel engines. SAE-2000-010-0706.

③ 中国人民解放军海军工程大学的办学条件

截止2014年，学校下设5个学院（理学院、动力工程学院、电子工程学院、电气工程学院、勤务学院），7个系部（兵器工程系、舰船工程系、核能科学与工程系、信息安全系、管理工程系、装备经济管理系、训练部）。有20个本科专业。 专业设置 类别学院专业合训专业军队指挥类舰艇通信潜艇陆战非合训专业电气与信息工程学院电气工程及其自动化雷达工程导航工程电子工程学院电子对抗指挥与工程军用光电工程通信工程指挥信息系统工程军用水声工程动力工程学院舰船动力工程核动力工程舰船工程系舰船与海洋工程舰船消磁工程勤务学院战勤指挥军需勤务信息安全系信息安全训练部外国语言文学

截止2014年，学校拥有教授、副教授500多名，其中硕士以上学历占90%以上。有中国工程院院士、第十八届中央候补委员马伟明教授，有军队杰出专业人才奖获得者朱石坚、何琳教授，还有35岁破格晋升教授、求是杰出青年奖获得者王东、帅长庚等一大批年轻优秀骨干，有4人进入国家“百千万人才工程”，2人进入教育部“新世纪优秀人才支持计划”，6人次进入教育部教学指导委员会，69人享受政府特殊津贴，先后有4人被评为全国优秀教师，38人次被评为全军优秀教师，19人获得军队育才金奖。
专职中国工程院院士（1人）：马伟明
两弹一星功臣（1人）：姚树人
国家突出贡献的中青年专家（1人）：王源升
首届全国高等院校名师（1人）：康颖
全军重大专业技术贡献奖获得者（1人）：刘德志
质量工程 截止2014年，学校有国家精品课程3门、军队院校优质课程4门，国家级创新研究群体、第二届军队科技创新群体奖1个。
特色专业：电子对抗指挥与工程、舰船动力工程、核动力工程、军用水声工程、舰船消磁工程等
国家精品课程（3门）：大学物理（康颖）、内燃机（欧阳光耀）、舰船动力装置原理（曾凡明）
军队院校优质课程（4门）：大学物理（康颖）、内燃机（欧阳光耀）、舰船物理场（林春生）、舰船动力装置原理（曾凡明）
国家级创新研究群体、第二届军队科技创新群体奖（1个）：电力系统电磁兼容创新研究群体（马伟明、2005年） 教学成果 截止2008年，学校获得全国和全军教育成果奖近100项，其中荣获国家级教学成果特等奖1项、国家二等奖1项、全军一等奖9项。
国家级优秀教学成果特等奖（1项）：“建立由理论教学、社会实践、业余生活三大课堂组成的马克思主义理论课教学体系”
学校曾被评为“全国学位与研究生教育管理工作先进集体”和“湖北省学位与研究生教育工作先进单位”。 学校先后被评为全国学位与研究生教育先进单位、全军学员思想政治教育先进院校、全军教学优秀单位、全军科学发展观教学先进院校和全军后勤保障社会化工作先进单位，是中国高等教育学会的常务理事单位。 学生获奖 截止2008年，海工大学员连续12年获得30个全国大学生数学建模竞赛一等奖、24个全国二等奖；2000年以来我校学员在全国大学生英语竞赛中获6个特等奖、27个一等奖，并捧回全国大学生首届机械创新设计大赛一等奖3项、二等奖2项，08年学校将承办第三届全国大学生机械创新设计大赛。67人次获中国航海学会和中国造船学会奖学金。
2013年5月12日，海军工程大学代表中国海军参加在土耳其伊斯坦布尔举行的第16届土耳其国际航海技能竞赛，一举夺得总分第一和4个单项比赛中的2项冠军。 这项国际赛事由土耳其海军学院于1998年创办，共设帆船、船艺、游泳和救生4个比赛项目，每年4至5月举行。中国海军此次参赛的6名选手均为海军工程大学本科学员，其中4人为首次参赛。
毕业的研究生先后有1人获“做出突出贡献的中国博士学位获得者”，1人获“做出突出贡献的中国硕士学位获得者”，3人获全国“做出突出贡献的工程硕士学位获得者”，13人获全军、海军优秀毕业研究生。获得全国优秀博士学位论文7篇（总数在全军综合大学排名第二），获省部级表彰的优秀博士学位论文52篇、优秀硕士学位论文103篇。张达伍被中央军委授予“献身海防事业的模范干部”荣誉称号。 截止2014年，学校有2个国家重点学科、8个军队“2110工程”重点学科专业领域、8个海军重点建设学科专业、2个省级优势学科、2个省级特色学科、3个省级一级学科重点学科和18个省级重点学科；7个博士后流动站，5个一级学科、25个二级学科博士学位授权点，15个一级学科、70个二级学科硕士学位授权点，12个工程领域面向全国招收工程硕士专业学位研究生。 博硕士学位授予 博士后科研流动站（7个）：兵器科学与技术、电气工程、动力工程及工程热物理、船舶与海洋工程、信息与通信工程等
一级学科博士点（5个）：动力工程及工程热物理、电气工程、兵器科学与技术、核科学与技术等
一级学科硕士点（15个）：哲学、材料科学与工程、机械工程、动力工程及工程热物理、核科学与技术、军事装备学、电气工程、军事后勤学、兵器科学与技术、管理科学与工程、军事训练学等
工程硕士专业（12个）：机械工程、材料工程、动力工程、电气工程、电子与通信工程、控制工程、计算机技术、船舶与海洋工程、兵器工程、核能与核技术工程、项目管理等 重点学科 国家重点学科（2个）：轮机工程、电力系统及其自动化
军队“2110工程”重点学科（2个）：电力系统及其自动化、舰船动力工程
省级优势学科（2个）：电力系统及其自动化、轮机工程
省级特色学科（2个）：工程热物理、船舶与海洋结构物设计制造
省级一级学科重点学科（3个）：动力工程及工程热物理、兵器科学与技术、核能科学与工程 截止2014年，学校有“电力电子技术应用研究所”等15个重点研究机构，其中国家级重点实验室1个，国家级新能源研发中心1个，全军重点实验室2个，海军重点实验室1个。
国家级重点实验室（1个）：舰船综合电力技术国防科技重点实验室
国家级新能源研发中心（1个）：国家能源新能源接入设备研发（实验）中心 截止2014年，近几年学校先后获国家和军队科技进步奖500多项，其中国家科技进步一等奖3项、二等奖6项，军队一等奖35项；申请专利600多项。国际首创的“交直流电力集成新技术”被国家科技部评为年度公众关注的十大科技事件，“交直流电力集成双绕组发电机系统”入选年度中国高等学校十大科技进展。 先后在舰船动力系统、武备系统、信息系统等领域共申请国家专利5项，国防专利9项。
国家科技进步一等奖（3项）：舰船新型供电系统（马伟明）、珊瑚岛礁淡水资源的开发与应用（李决龙、姜海波）等
湖北省科学技术奖自然科学奖一等奖（1项）：两热源正反向理论循环的有限时间热力学分析和优化（陈林根） 校训 严谨求实、拼搏创新 校歌 《海军工程大学校歌》
我们沐浴着党的阳光，肩负着人民的期望
年轻的战友集合在一起
誓把青春献给海防
大海的波涛呼唤着我们
要像海燕搏击风浪
啊！海工
你是革命的熔炉
啊！海工
你永远充满着力量
海军一代代优秀人才
从你这里奔向万里海疆 校徽 学校实施大德育工程，营造积极向上的育人环境，确保办校治学的正确方向；积极构建大文化体系，发挥文化育人功能，开展群众性文体活动，形成了丰富多彩的校园文化生活。中国龙狮运动协会解放军首个龙狮基地正式在学校挂牌，学校龙狮队多次参加全国龙狮大赛获奖，07年8月代表国家赴马来西亚参加国际华人龙狮邀请赛，获特别荣誉奖。新生入伍教育演讲、红安野营拉练、校园放歌篝火晚会、博士论坛等品牌传统活动效果很好。衡阳抢险英雄群体三次赢得胡主席亲笔批示，成为全国先进典型；同时也涌现出了抗洪抢险英雄潜水分队、全国见义勇为先进个人、献身海军事业的模范干部、云南救火三英烈等大批先进群体，学校被评为全军学员思想政治教育先进院校。