GDI汽油機(jī)噴油后的燃油液滴分布特性分析

汽油缸內(nèi)直噴（GDI）汽油機(jī)的燃油特性對(duì)汽油機(jī)的排放和清潔燃燒系統(tǒng)的開發(fā)至關(guān)重要。為了匹配缸內(nèi)流場(chǎng)、燃燒室?guī)缀涡螤詈突鸹ㄈ恢枚鴥?yōu)化燃油噴霧特性，對(duì)提高GDI汽油機(jī)燃燒策略是一項(xiàng)重要工作。汽油機(jī)燃燒過程中存在液體燃油會(huì)增加HC的排放，而歐6、LEVⅢ和 US Tier3等排放法規(guī)都顯著減少了允許顆粒物的排放量。GDI汽油機(jī)優(yōu)化后的燃燒策略能夠及時(shí)地霧化適量的燃油，以保證較好的動(dòng)力輸出和低排放。采用一種新的試驗(yàn)方法對(duì)燃油噴射結(jié)束時(shí)液滴的分布特性進(jìn)行分析。

試驗(yàn)裝置由燃油溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、燃油噴射系統(tǒng)和噴霧成像系統(tǒng)組成。噴霧成像系統(tǒng)由一個(gè)配備有長距離顯微透鏡的高速照相機(jī)和脈沖發(fā)生器組成。試驗(yàn)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(duì)采集的數(shù)據(jù)集進(jìn)行分析，以研究影響液滴形成尺寸和質(zhì)量的主要因素。

根據(jù)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析后發(fā)現(xiàn)，影響燃油液滴形成尺寸和質(zhì)量的主要因素是燃油溫度，在較高的燃油溫度下，系統(tǒng)能量的增加會(huì)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(tài)分布不是正相關(guān)。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(diào)節(jié)燃油溫度來控制液滴的形成和傳播，使GDI汽油機(jī)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