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原文传递 YJP-Q系列燃油加热器的试验研究

论文题名：	YJP-Q系列燃油加热器的试验研究
关键词：	车用加热器;转子燃油泵;性能试验;换热管;喷射雾化;热效率
摘要：	车用加热器是低温条件下发动机冷起动，车厢供暖，挡风玻璃除霜的重要辅助装置。目前国内加热器的市场状况，仍然是以客车和城市公交车以及军事用车配套为主。此领域内以15KW以上的大、中功率加热器为主。喷射雾化式加热器由于燃油跟空气混合充分，燃烧完全，热效率高，有害排放少，所以要重点研究喷雾雾化加热器来满足大功率加热的需要。本文针对目前国内使用较多的YJP—Q系列喷射雾化式液体燃油加热器进行了性能摸底试验，掌握了其基本工作规律，并对其进行了相应的改进提高。供油系统作为加热器的重要组成部分，其工作性能的好坏对加热器有重要影响。本文对YJP—Q系列燃油加热器所用供油系统进行了台架摸底试验。分析了油泵转速特性；油压特性；喷油嘴特性；进、回油管长度及管径的影响；油泵距油面高度的影响；燃油滤清器的影响。试验发现：油泵油压一定时，泵油量随转速升高而增大；油泵转速一定时，泵油量随油压增大而减小；油管过长，内径过细，会使油泵流量和容积效率下降，并使泵前真空和噪声大大上升；燃油泵泵油量随油泵距油面高度的增大而降低；所用滤清器有效过滤面积偏小，原始阻力约为行业标准的2．5倍，从而导致油泵进油口真空升高，噪音加剧。另外，对YJP—Q系列加热器进行了一系列性能试验，为进一步改进加热器提供了理论依据。试验发现存在一个最佳空燃比使加热器热功率、热效率最高；且通过试验得出了0．75USgal/h、0．85USgal/h、1．00USgal/h三种常用喷嘴对应的最佳进气量调节板开度范围；试验证明了加热器进水温度对热功率、热效率有很大的影响，二者随进水温度上升而迅速降低；试验发现在某一水流量加热器热效率最大；同时，试验还发现受换热器结构尺寸及供气量的制约，同一系列加热器并不是油嘴喷油量越大加热器热功率、热效率越高，对喷油量较大的油嘴需配用更大的热交换体及风量（风压）更大的风扇。根据市场需求在现有技术和产品的基础上对YJP—Q系列燃油加热器进行了各系统尺寸的优化设计。试验发现：燃烧筒在一定长度范围内长度越长，加热器热功率、热效率越高；而小筒则在一定长度范围内长度越短，加热器热功率、热效率越高；存在一最佳尺寸锥形罩使加热器热功率、热效率最高；燃烧筒和小筒的双层燃烧室设计起到了很好的防止通过热辐射使热量流失的作用；建议导流体轴向辅助进气孔孔径缩小为φ5．5mm。目前大多数液体型燃油加热器均采用螺旋式水腔进行换热，因该类换热器的换热面积受到制约，故热量损失较大。我们加热器课题组针对现有燃油加热器热交换器所存在的不足，设计了一种换热效率更高的带换热管的燃油加热器用热交换器。此热交换器的换热管位于燃烧器火焰筒中，一方面可以增加加热器的换热面积，充分吸收高温燃气的热能；另一方面，由于换热管直接与燃烧火焰接触，会在管内产生泡态沸腾，从而强化换热，提高加热器整体的热效率。试验结果表明新设计的热交换器对提升加热器热效率有一定效果，但由于时间及试验条件的限制试验结果并不甚理想，有待条件成熟后做进一步的试验。
作者：	巩厅房
专业：	动力机械及工程
导师：	毛华永;李国祥
授予学位：	硕士
授予学位单位：	山东大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文