GDI汽油機噴油后的燃油液滴分布特性分析

GDI汽油機噴油后的燃油液滴分布特性分析

汽油缸內直噴（GDI）汽油機的燃油特性對汽油機的排放和清潔燃燒系統的開發至關重要。為了匹配缸內流場、燃燒室幾何形狀和火花塞位置而優化燃油噴霧特性，對提高GDI汽油機燃燒策略是一項重要工作。汽油機燃燒過程中存在液體燃油會增加HC的排放，而歐6、LEVⅢ和 US Tier3等排放法規都顯著減少了允許顆粒物的排放量。GDI汽油機優化后的燃燒策略能夠及時地霧化適量的燃油，以保證較好的動力輸出和低排放。采用一種新的試驗方法對燃油噴射結束時液滴的分布特性進行分析。

試驗裝置由燃油溫度調節系統、燃油噴射系統和噴霧成像系統組成。噴霧成像系統由一個配備有長距離顯微透鏡的高速照相機和脈沖發生器組成。試驗方案分別采用3種噴油器，噴油壓力分別為3.5、10、15、20MPa,燃油溫度分別為-10、20、100℃，噴油脈寬 分 別 為 0.3、0.4、0.5、0.7、1.5ms。對采集的數據集進行分析，以研究影響液滴形成尺寸和質量的主要因素。

根據對試驗數據的分析后發現，影響燃油液滴形成尺寸和質量的主要因素是燃油溫度，在較高的燃油溫度下，系統能量的增加會使大的液滴快速地分解或阻止液滴的形成，并且液滴的尺寸與溫度的正態分布不是正相關。燃油溫度有降低液滴徑向和橫向速度的作用。因此，可以通過調節燃油溫度來控制液滴的形成和傳播，使GDI汽油機有更好的燃油霧化性能，提高功率輸出，降低排放。

RobertA.Schroeter etal. SAE2017-01-0858.

編譯：陳若龍