燃油喷射压力对缸内直喷汽油机喷雾特性的影响
2018-09-05钱丁超段加全刘耀东王振喜陈海娥宫艳峰
钱丁超,段加全,刘耀东,王振喜,陈海娥,宫艳峰
(中国第一汽车集团公司研发总院,吉林 长春 130011)
缸内直喷技术由于在降低燃油消耗和控制排放物方面具有很大的潜力,被广泛应用于汽油发动机[1-2]。无论是气流引导还是喷雾引导的缸内直喷发动机,其燃油喷射过程都是混合气形成的重要组成部分,决定了缸内混合气的形成质量与分布,从而进一步影响燃烧过程的组织[3-4]。
围绕汽油直喷发动机的燃油喷射过程,国内外学者和工程人员已经开展了大量研究工作。N. Mitroglou等[5]使用激光多普勒(Phase Doppler Anemometry,PDA)技术在高压定容弹内对多种结构形式的多孔缸内直喷喷油器的贯穿距、液滴速度和粒径分布等喷雾特性进行了研究。结果表明,定容弹背压对油滴直径有显著的影响,随着背压的增大,油束贯穿距变小,油滴直径变大;当燃油喷射压力从8 MPa提高到12 MPa,再提高到20 MPa时,喷雾液滴速度变大,液滴直径减小。Graham Wigley[6]等采用LDA/PDA和图像分析方法对某旋流喷油器喷孔附近区域的喷雾流场进行了研究,燃油喷射压力为5 MPa,喷油持续期为0.85 ms。结果表明,在不同的时间段燃油喷雾展现出不同的特性,0.58 ms后喷雾锥角开始形成,0.98 ms后喷雾各测量方向的速度达到最大值,1.4 ms后喷雾开始坍缩,1.5 ms后喷雾开始从喷嘴分离。范钱旺等[7]采用高速阴影摄像技术和计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)技术研究了撞壁距离与撞壁角度对撞壁喷雾索特平均直径(Sauter Mean Diameter,SMD)、壁面油膜厚度以及壁面油膜面积的影响。结果表明,撞壁距离与撞壁角度对撞壁喷雾影响显著,存在最佳的撞壁距离与撞壁角度。……
