随机误差很小。这就要考虑是否存在较大的系统误差，即要从测试方法的角度去考虑了。本所目前般采用压电式传感器测量压力。压电传感器因其机械强度高，体积小，重量轻高频特性良好，输出线性好等优点，而被广泛采用。但当被测压力变化频率低，变化幅度小时，压电晶体的电荷量变化难于反映到测量结果中，即压电传感器的低频特性差。而我们测量的油路中存在这种变化频率低幅度小的压力高压油管中的残留压力。因此，压电传感器是测不出这种压力的。上面提到的现象极可能是因为测不出残留压力而产生的。在课题立项时，还曾考虑过压电传感器灵敏度变化问题，还有高压油管嘴端压力与针阀体内压力室的压力差异问题，是否会对压力测量精度产生定的影响。这些都将在下面的论文中予以阐述。第三章压燃式发动机的燃料喷射装置概述燃油喷射装置是柴油机的个重要组成部分,在产品改进和新品试制过程中,为了获得良好的性能指标,往往需要对燃油喷射系统进行大量的调试工作根据大量实践表明,对现代柴油机喷射装置的要求是能精确的控制每循环的喷射量并要求每缸等量,并在规定的时间内喷射持续角喷入汽缸,换言之,即要求具有合适的喷油率为了优化柴油机的性能烟度噪声和排放,需要具备能随柴油机负荷和转速变化的精度为的喷油提前角。为了将柴油和空气混合，需要高的喷射压力，对具有强空气涡流的直喷式或非直喷式柴油机，最大喷射压力为，对低涡流直喷式，最大喷射压力约为，对无涡流直喷式，最大喷射压力在以上。近年来，得到蓬勃发展的电控喷射系统，在实现要求方面已比常规的机械液力式喷射装置显示出更大的优越性，并开辟了将喷油系统控制和运输车辆控制结合起来的可能性。在压燃式内燃机出现早期，燃油喷射是通过高压空气实现的。九二七年，德国博世公司开始专业生产以螺旋槽柱塞旋转方式调整供油量的机械式喷油泵，这种喷油泵的工作原理至今仍用于多数压燃式内燃机的燃料供给系统中。图如图整个燃油系统由低压油路油箱输油泵燃料滤请器喷油泵高压油管喷油器和调节系统组成。其核心部分是高压油路所组成的喷油系统，人们也把这种传统燃料供给系统称之为泵管嘴系统。在这种系统中，喷油泵有柱塞式喷油泵和转子分配式喷油泵两种。对柱塞式喷油泵，每个柱塞元件对应于个气缸，多缸内燃机所用的柱塞数和气缸数相等且和为体，构成合成式喷油泵对小型单缸和大型多缸内燃机，常采用每个柱塞元件组成个喷油泵，称之为单体喷油泵。转子分配式喷油泵是用个或对柱塞产生高压油向多缸内燃机的气缸内喷油，这种主要用于小缸径高速压燃式内燃机上，其制造成本较低。在上述泵管嘴燃料供给系统中，由于有高压油管的存在，使喷油系统在内燃机上的布置比较方便灵活，加上已积累了长期制造与匹配的理论与经验，因此，目前这种系统仍在各种压燃式内燃机上得到广泛应用。但是，也正由于高压油管的存在，降低了整个燃油供给系统高压部分的液力刚性，难于实现高压喷射与理想的喷油规律，也使这种传统燃料供给系统的应用前景受到定的限制。为了满足压燃式内燃机不断强化及日益严格的排放与噪声法规的要求，目前正在大力发展各种高压电控的燃料喷射系统，如采用短油管的单体泵系统泵喷嘴与系统蓄压式或共轨系统等等。在目前对于上述各种喷射装置的研制中，对喷射装置系统压力性能有着很高的要求，而油管的残留压力，在整个压力系统中占有十分重要的地位，因此对残留压力装置的研究对整个燃油喷射装置性能的提高有着十分重要的作用。喷油过程压燃式内燃机工作时，曲轴通过定时齿轮驱动喷油泵旋转，燃油从油箱经滤清输油泵加压约到喷油泵的低压油腔。当挺柱体总成的滚轮在凸轮基圆时，柱塞腔与低压油腔通过进回油孔联通，向柱塞腔供油，喷油泵凸轮轴运转，凸轮推动挺柱体总成克服柱塞弹簧力向上运动。当柱塞顶面上升到与进回油孔上边缘平齐，进回油孔关闭，柱塞腔与低压油腔隔离。当柱塞再向上运动时，柱塞腔内的燃油被压缩，压力升高。当压力上升到大于出油阀开启压力与高压油管内残压之和时，出油阀开启，燃油流入出油阀紧帽进到高压油管喷油器体内油路及针阀体盛油槽内。柱塞继续上升，油压升高，当喷油器针阀体盛油槽内的油压达到并超过针阀开启压力时，针阀打开，向气缸内喷油。由于柱塞顶面积大，喷油器的喷孔面积小，故喷射过程中压力继续升高。当柱塞上升到其斜槽上边缘与回油孔的下边缘相联通时，柱塞再上升，柱塞腔与低压油腔相通，燃油流经回油孔开启截面进入低压油腔，柱塞腔压力下降。随后出油阀在弹簧力和两端油压的综合作用下开始下行，当减压凸缘进入出油阀座孔后，出油阀紧帽腔与柱塞腔隔离，使紧帽腔到喷油器所组成的高压油路内保持定量燃油，出油阀仍继续下行到落座。出油阀在落座过程中，由于减压容积的作用，使高压油路出油阀紧帽腔高压油管喷油器体内油道盛油槽容积的总和中燃油压力迅速下降。当盛油槽内的燃油压力小于针阀关闭压力时，针阀落座，喷油停止。由般地说，应尽可能设法预见到各种系统误差的具体来源，并且极力消除其影响其次是设法确定或估计出未能消除的系统误差之值。关于子系统误差的处理，般是属于技术上的问题。测量时，如果系统误差很小，那么测量结果就是相当准确的，测量的准确度由系统误差来表征。系统误差愈小，表明测量的准确度愈高。偶然误差在同条件下多次测量同物理量时，测量结果仍会出现些无规律的起伏。这种数值和符号均随机变化的误差，称为偶然误差，也称随机误差。偶然误差是由于实验中许多不可预测的偶然因素造成的。如温度湿度的微小起伏，电源电压的随机波动，外来的杂散电磁场，不规则的振动，气流的扰动等等，都会使实验中的物理现象和仪器的性能发生随机的变化，以使测量结果在真值附近随机地涨落。因为偶然误差是由许多未知的或微小的因素综合影响的结果，所以这些因素出现与否以及它们的影响程度都是难以确定的。偶然误差在数值上有时大，有时小，有时正，有时负，其产生的原因般不详，所以无法在测量过程中加以控制和排除，即偶然误差必然存在于测量结果之中。但当在等精度用同仪器按同方法由同观测者进行测量条件下，对同测量参数作多次测量，若测量次数足够多，则可发现偶然误差完全服从统计定律。误差的大小以及正负误差的出现，完全由概率决定，没有理由认为误差偏向方比偏向另方更为可能。因此，误差与测量的次数有关，随着测量次数的增加，偶然误差的算术平均值将逐渐接近于零。因而，多次测量结果的算术平均值将更接近于真值。粗大误差粗大误差是指在定条件下测量结果显著地偏离其实际值所对应的误差。例如，读错刻度值记录计算等。此类误差无规则可寻，只要多方注意，细心操作，粗大误差就可以避免。在处理数据中，如发现次测量结果所对应的误差特别大或特别小时，应认真判断该误差是否属于粗大误差，如属粗差，该值应舍去不用。由于在任何测量中，误差都是不可避免地存在着，因此对所得到的每测量结果必须指出其误差范围，否则该测量结果就无价值。测量误差分析就是研究在测量中所产生误差的大小性质及产生的原因，以便对测量精度做出评价。用压电式压力传感器测压的测量系统的物理量转换过程如下电荷电压数据压力压电式压力传感器电荷放大器模数转换板图其中型压电传感器的仪器误差电荷放大器的误差位转换板的转换精度该测量系统误差即用应变式压力传感器测压的测量系统的物理量转换过程如下图其中型应变式压力传感器的仪器误差型应变仪的线性误差微应变电压数据压力应变式压力传感器应变仪模数转换板位转换板的模数转换精度该测量系统也是串联式测量系统，因此其测量系统的测量精度以压电式压力传感器测出的泵端压力嘴端压力的波形分别与用应变式压力传感器测压的残留压力波形迭加，得到的泵端压力，嘴端压力的测量精度即若测得泵端最高压力为，则误差小于。这精度达到了我所对油管残留压力测试的精度要求即泵端压力嘴端压力的测量精度为的要求。残留压力是用型应变式压力传感器测量的，其测量精度为，即若残留压力为时，测量误差小于。这也达到了我所对油管残留压力测量误差为的要求第七章机械传动选用及设计计算考虑到油管残留压力试验装置的特殊性，采用了圆锥直齿轮级传动，并用花键联轴器与油泵试验台相连，专用联轴节与测试油泵相连的方式进行布置。它有结构简单，使用方便的特点。齿轮机构是机械中应用最广的传动机构之。与其他传动机构相比，其主要特点是传动比稳定，寿命较长，效率较高，适用的周速和功率范围广，并可实现任意两轴间的传动但要求较高的制造和安装精度，成本较高，且高速运转时噪声较大。锥齿轮用于两相交轴间的传动。对锥齿轮的传动相当于对节圆锥作纯滚动。锥齿轮有分度圆锥，齿顶圆锥，齿根圆锥和基圆锥。按照分度圆锥上齿的方向，锥齿轮可分为直齿斜齿和曲齿三种。直齿锥齿轮的设计制造和安装都较简单，应用较广。曲齿锥齿轮传动平稳，承载能力高，常用于高速重载传动，但设计制造比较复杂。由于本装置是级传动，结构相对较简单所以采用直齿圆锥齿轮传动。圆锥齿轮的计算轴的交角根据实际工况及经验值定分度圆锥角节锥角模数大端由经验确定分度圆直径齿顶高查表得齿根高全齿高齿顶圆直径齿根圆直径锥距节锥长齿顶角正常收缩齿齿根角齿顶锥角正常收缩齿齿根锥角齿宽根据实际工况取齿顶高投影齿宽的投影取从锥顶到大端外圆的距离根据结构要求取从支承端面到大端外圆的距离根据结构定为齿轮厚度周节主传动轴的相关概算根据实际工作条件确定传动轴的材料为之钢，传递功率为，轴的转速为。由于该传动轴主要受的是扭矩，所以扭转强度条件初步估算轴径最小轴径计算公式查表得钢相应得值应为综合已知条件代入上式得考虑到轴上将布置键槽所以需将轴径增大最小轴径应为扭矩计算若将扭矩按脉动性质考虑，取脉动系数则花键联轴器的计算根据实际工况选定花键联轴器的齿数标准压力角为,选用的圆齿根分度圆直径基圆直径查表得齿距花键作用齿厚上偏差查表图得花键大径基本尺寸外花键大径上偏差查为外花键大径公差查表为花键的下偏差为外花键渐开线起始圆直径最大值综合以上结果代入上式得花键小径