采用超空泡燃油噴油器的先進燃油噴射系統

采用超空泡燃油噴油器的先進燃油噴射系統

采用最新的制造技術和新型噴嘴幾何形狀，開發了新型高速輕量化的燃油噴射系統，該系統中采用了先進的超空泡燃油噴射器，其可以控制燃油噴射器噴嘴內的氣蝕。對該新型噴射器進行試驗，可得到如下結果。

（1）發動機在中壓狀態下運行時，并在均質充量壓燃、預混合壓燃、火花點火條件下，超空泡燃油噴射器能夠在相同燃油壓力下保證霧化質量的同時，噴霧穿透長度減小25%～30%。減小噴霧穿透長度可進一步減小二次霧化的液滴尺寸。

（2）在相同燃油壓力下，超空泡燃油噴射器噴嘴產生液滴的平均直徑比傳統噴嘴小了15.5%。小液滴尺寸能夠縮短點火延遲時間和燃燒持續時間，可使重油發動機在較高速度下運行。

（3）超空泡燃油噴射器在較低的燃油壓力下與普通噴射器在較高燃油壓力下（此時噴射器噴嘴附近會產生氣蝕）產生相同尺寸的液滴。此時，超空泡燃油噴射器的組件相比傳統噴射系統更小，進而可減輕系統總質量、減小體積，以及降低燃料系統部件成本和操作這些設備消耗的功率。

（4）在適當燃油壓力下運行時，超空泡燃油噴射器噴嘴能夠顯著改善噴射液滴的均勻性，提高發動機整體燃燒質量。

（5）對于幾何結構適當的超空泡燃油噴射器噴嘴，其改進的噴射特性和良好的控制性可改善缸內直噴發動機內燃油的輸送，且在非氣化環境下可進一步改善燃油輸送性能。

（6）在缸內燃油氣化（即壓縮點火）以及較低發動機速度和負荷下，液滴穿透長度降低。當在較高發動機轉速和負荷下，該系統液滴的滲透長度幾乎不受燃油壓力的影響，但仍可減少液滴平均直徑，且能夠通過降低燃燒持續時間使噴霧更均勻，使發動機轉速增加進而提高功率密度。

（7）所開發的先進燃油噴射系統能夠很容易地應用到任何直噴發動機系統中（包括壓縮點火和火花點火發動機，以及往復式和旋轉式發動機），只需要在特定燃油噴射器平臺上開發其噴嘴組件。

John M.Gattonietal. ProceedingsoftheASME 2015InternalCombustion Engine Division Fall Technical Conference，2015.

編譯：趙喚