GDI汽油机喷油后的燃油液滴分布特性分析

GDI汽油机喷油后的燃油液滴分布特性分析

汽油缸内直喷（GDI）汽油机的燃油特性对汽油机的排放和清洁燃烧系统的开发至关重要。为了匹配缸内流场、燃烧室几何形状和火花塞位置而优化燃油喷雾特性，对提高GDI汽油机燃烧策略是一项重要工作。汽油机燃烧过程中存在液体燃油会增加HC的排放，而欧6、LEVⅢ和 US Tier3等排放法规都显著减少了允许颗粒物的排放量。GDI汽油机优化后的燃烧策略能够及时地雾化适量的燃油，以保证较好的动力输出和低排放。采用一种新的试验方法对燃油喷射结束时液滴的分布特性进行分析。

试验装置由燃油温度调节系统、燃油喷射系统和喷雾成像系统组成。喷雾成像系统由一个配备有长距离显微透镜的高速照相机和脉冲发生器组成。试验方案分别采用3种喷油器，喷油压力分别为3.5、10、15、20MPa,燃油温度分别为-10、20、100℃，喷油脉宽 分 别 为 0.3、0.4、0.5、0.7、1.5ms。对采集的数据集进行分析，以研究影响液滴形成尺寸和质量的主要因素。

根据对试验数据的分析后发现，影响燃油液滴形成尺寸和质量的主要因素是燃油温度，在较高的燃油温度下，系统能量的增加会使大的液滴快速地分解或阻止液滴的形成，并且液滴的尺寸与温度的正态分布不是正相关。燃油温度有降低液滴径向和横向速度的作用。因此，可以通过调节燃油温度来控制液滴的形成和传播，使GDI汽油机有更好的燃油雾化性能，提高功率输出，降低排放。

RobertA.Schroeter etal. SAE2017-01-0858.

编译：陈若龙