基于定容燃燒彈的積碳GDI汽油機噴霧特性研究.pdf

1、由于比傳統(tǒng)的PFI汽油機（Port Fuel Injection，進氣道燃料噴射）在節(jié)能減排方面有明顯優(yōu)勢，GDI汽油機(gasoline direct injection，汽油缸內(nèi)直噴)目前已成為汽油機技術(shù)的主流。噴霧特性對GDI汽油機的燃燒和排放性能有著很直接的影響，高溫環(huán)境下產(chǎn)生的噴嘴積碳則會影響發(fā)動機的噴霧特性。因此，進行噴嘴積碳對GDI噴霧特性影響的研究對于指導(dǎo)GDI發(fā)動機燃燒系統(tǒng)的開發(fā)有著重大的意義。
　　為此，設(shè)計加

2、工了一套定容燃燒彈，并且搭建了噴霧實驗臺架，臺架包括高壓供油系統(tǒng)、高壓充氣系統(tǒng)、加熱及溫控系統(tǒng)、電路控制系統(tǒng)、拍攝及補光系統(tǒng)幾大部分和定容彈、真空泵、光學(xué)平臺、計算機等儀器設(shè)備?；贛ATLAB編寫了噴霧圖像處理程序，利用該程序?qū)婌F圖像進行處理，經(jīng)過圖像分割，形態(tài)學(xué)操作等步驟后，計算出了噴霧錐角和噴霧貫穿距離。
　　在常溫高壓的容彈內(nèi)(40℃，2MPa)，四種不同的噴油壓力下(4MPa、5MPa、6MPa、7MPa)，對4個積碳

3、程度不同的GDI汽油機噴油器（無積碳、輕度積碳、中度積碳、重度積碳）進行了多次噴霧實驗，研究了積碳對噴霧特性的影響，實驗結(jié)果表明:
　　1.噴油壓力較低時，無積碳或者輕度積碳噴油器噴霧發(fā)展過程中的霧化程度要好于中、重度積碳的噴油器。噴射壓力提高后，所有噴油器的霧化效果都有所改善，其中中度積碳、重度積碳的噴油器改善明顯。
　　2.積碳較多的噴油器比無積碳的噴油器在噴霧發(fā)展時更容易出現(xiàn)油霧分束的現(xiàn)象，油束之間有較大的缺口和空當(dāng)，

4、噴霧均勻性差。
　　3.隨著噴油器積碳程度的加深，起始噴霧錐角呈增大的趨勢。但是積碳嚴(yán)重到一定程度后起始噴霧錐角又會變小。同一個噴油器，提高噴油壓力，噴霧錐角增大。
　　4.在噴油壓力小于等于5MPa時，4個噴油器的貫穿距離由小到大依次為:無積碳＜中度積碳≤重度積碳＜輕度積碳。隨著噴油壓力的升高，無積碳噴油器和重度積碳噴油器的噴霧貫穿距離大于另外兩個噴油器。
　　5.在4～7MPa噴油壓力下，所有噴油器在2000us之

5、前貫穿度急速增大，2000us之后增速變緩。當(dāng)噴油壓力從4MPa依次升高到7MPa時，中度積碳噴油器的噴霧貫穿距離呈現(xiàn)出先增大后減小再增大的變化趨勢。重度積碳噴油器在不同噴油壓力下噴霧起始階段（1000us時）的貫穿度數(shù)值分布比較分散，而其他3個噴油器則分布比較集中。重度積碳噴油器在噴油壓力為4MPa、5MPa時的貫穿距離曲線很接近，噴油壓力為6MPa、7MPa時的貫穿距離曲線也很接近，但噴油壓力從5MPa升高到6MPa時，貫穿距離有一