采用超空泡燃油喷油器的先进燃油喷射系统

采用超空泡燃油喷油器的先进燃油喷射系统

采用最新的制造技术和新型喷嘴几何形状，开发了新型高速轻量化的燃油喷射系统，该系统中采用了先进的超空泡燃油喷射器，其可以控制燃油喷射器喷嘴内的气蚀。对该新型喷射器进行试验，可得到如下结果。

（1）发动机在中压状态下运行时，并在均质充量压燃、预混合压燃、火花点火条件下，超空泡燃油喷射器能够在相同燃油压力下保证雾化质量的同时，喷雾穿透长度减小25%～30%。减小喷雾穿透长度可进一步减小二次雾化的液滴尺寸。

（2）在相同燃油压力下，超空泡燃油喷射器喷嘴产生液滴的平均直径比传统喷嘴小了15.5%。小液滴尺寸能够缩短点火延迟时间和燃烧持续时间，可使重油发动机在较高速度下运行。

（3）超空泡燃油喷射器在较低的燃油压力下与普通喷射器在较高燃油压力下（此时喷射器喷嘴附近会产生气蚀）产生相同尺寸的液滴。此时，超空泡燃油喷射器的组件相比传统喷射系统更小，进而可减轻系统总质量、减小体积，以及降低燃料系统部件成本和操作这些设备消耗的功率。

（4）在适当燃油压力下运行时，超空泡燃油喷射器喷嘴能够显著改善喷射液滴的均匀性，提高发动机整体燃烧质量。

（5）对于几何结构适当的超空泡燃油喷射器喷嘴，其改进的喷射特性和良好的控制性可改善缸内直喷发动机内燃油的输送，且在非气化环境下可进一步改善燃油输送性能。

（6）在缸内燃油气化（即压缩点火）以及较低发动机速度和负荷下，液滴穿透长度降低。当在较高发动机转速和负荷下，该系统液滴的渗透长度几乎不受燃油压力的影响，但仍可减少液滴平均直径，且能够通过降低燃烧持续时间使喷雾更均匀，使发动机转速增加进而提高功率密度。

（7）所开发的先进燃油喷射系统能够很容易地应用到任何直喷发动机系统中（包括压缩点火和火花点火发动机，以及往复式和旋转式发动机），只需要在特定燃油喷射器平台上开发其喷嘴组件。

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

编译：赵唤