王棟明，吳云舸，沈偉鋼

（浙江省機(jī)電設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 310051）

噴油器的作用是將燃油霧化并合理地分布到燃燒室，以便形成可燃混合氣，要求有一定的噴射壓力和貫穿距離，要求有良好的霧化性能和合適的噴霧錐角，每循環(huán)供油量最好先期少、中期多、后期少，停油干脆，以適應(yīng)燃燒需要。配推土機(jī)用某型柴油機(jī)在開發(fā)過程中，為了兼顧燃油消耗率、排溫、濾紙煙度的關(guān)系，在其他配置已定型的基礎(chǔ)上進(jìn)行噴油器的選型試驗(yàn)研究。

1 試驗(yàn)研究方案

1.1 噴油器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)

為了研究噴油持續(xù)期與噴油落點(diǎn)對燃燒的影響，本次試驗(yàn)分別選取不同流量以及不同噴射夾角的噴油器進(jìn)行研究。具體的噴油器結(jié)構(gòu)參數(shù)見表1。

表1 噴油器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)

1.2 試驗(yàn)研究方法

（1）試驗(yàn)參考點(diǎn)。試驗(yàn)過程中，為了保證試驗(yàn)的一致性，設(shè)計(jì)了一條外特性工況，各個噴油器按該點(diǎn)工況進(jìn)行試驗(yàn)，外特性參考點(diǎn)見表2。

（2）試驗(yàn)步驟。在試驗(yàn)過程中，首先是考察噴油持續(xù)期對燃燒的影響，選出一個各項(xiàng)性能合適的噴油器流量，再針對這個相同的流量對不同的噴射錐角進(jìn)行試驗(yàn)，研究不同的噴射落點(diǎn)對柴油機(jī)性能的影響。

表2 外特性參考點(diǎn)

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 流量的影響

圖1 為150°夾角不同噴油器性能對比圖。由圖1（a）可以看出，在燃油消耗率上，1050ml/30s 與1200ml/30s 兩種流量的噴油器基本相當(dāng)，1000ml/30s 流量噴油器最差。這主要是因?yàn)樾×髁繃娪推?，噴油持續(xù)期過長，燃料燃燒的熱量沒有充分利用，造成油耗變大。

從圖1（b）可以看出，1050ml/30s 噴油器煙度最好，1000ml/30s 噴油器煙度次之，1200ml/30s 噴油器最差，尤其在低速，1200ml/30s 噴油器煙度嚴(yán)重惡化。這主要是因?yàn)榇罅髁繃娪推?，霧化質(zhì)量較差，且低速進(jìn)氣量較少，缸內(nèi)空氣運(yùn)動較弱，造成煙度變差。

從圖1（c）可以看出，三種噴油器高速段排溫相當(dāng)，在低速段，噴油器流量越小，排溫越高。這主要是因?yàn)榈退龠M(jìn)氣量少，以及小流量噴油器噴油持續(xù)期較長，燃燒相對靠后，造成排溫較高。

綜合考慮燃油消耗率、濾紙煙度以及排溫，1050ml/30s流量噴油器在三種噴油器中性能表現(xiàn)較好，后面試驗(yàn)選用該流量進(jìn)行夾角的對比。

圖1 150°夾角不同流量的噴油器性能對比

2.2 噴射夾角的影響

圖2 是1050ml/30s 流量不同夾角噴油器性能對比。從圖2 中可以看出，144°與147°兩種夾角噴油器油耗、排溫以及煙度基本相當(dāng)。144°、147°與150°夾角的噴油器相比,在中高速油耗、排溫與煙度相當(dāng)；在低速段，油耗、排溫以及煙度變差。這主要是因?yàn)殡S著轉(zhuǎn)速的降低，進(jìn)氣量減少，缸內(nèi)氣流運(yùn)動減弱，144°與147°兩個噴射夾角更不利于燃油的霧化混合。

圖2 1050ml/30s 流量不同夾角噴油器性能對比

3 結(jié)語

通過以上分析，在其他配置相同的情況下，得到以下結(jié)論。

（1）與小流量噴油器相比，大流量噴油器在油耗與排溫性能上較優(yōu)，但煙度較大。在噴油器的選型過程中可以根據(jù)不同需要，在各項(xiàng)性能都滿足技術(shù)條件要求的前提下，進(jìn)行優(yōu)先選擇。

（2）噴射夾角決定了油束在燃燒室中的落點(diǎn)，影響燃油的霧化燃燒，因此，在噴油器的選型過程中噴射夾角也是一個很重要的因數(shù)。