空化对GDI喷嘴内部流动及喷雾特性的影响

张美娟, 宋睿智， 居钰生， 王磊磊

( 1. 无锡职业技术学院， 江苏 无锡 214121； 2. 中国一汽无锡油泵油嘴研究所， 江苏 无锡 214063；3. 江苏大学汽车与交通工程学院， 江苏 镇江 212013)



空化对GDI喷嘴内部流动及喷雾特性的影响

张美娟1，2, 宋睿智2， 居钰生2， 王磊磊3

( 1. 无锡职业技术学院， 江苏 无锡 214121； 2. 中国一汽无锡油泵油嘴研究所， 江苏 无锡 214063；3. 江苏大学汽车与交通工程学院， 江苏 镇江 212013)

采用两相流非线性空化模型和Huh-Gosman喷雾模型对GDI多孔喷油器喷嘴内部流动和喷雾特性进行模拟。通过流量及喷雾试验对计算模型进行了验证，研究了喷嘴内空化现象对流动及喷雾特性的影响，并从抑制空化、提升流量的角度研究了喷嘴内部流动空化的影响因素及规律。研究结果显示：高压汽油在喷嘴内的流动存在明显的空化现象，空化导致的有效流通面积减小是喷嘴流量减小的原因。针阀升程增加，喷嘴流量先增加较快，后趋于平缓。喷孔的不均匀分布导致各喷孔内的空化状况不同，进而产生流量差异。空化作用也使得喷雾射流在喷孔出口截面的流动参数产生差异，影响喷雾的落点分布和喷雾形态。通过优化喷孔k系数和喷孔入口圆角半径可显著提高喷孔流量。

缸内直喷； 喷油器； 空化； 流动分布； 喷雾特性

近几十年来，受能源日益枯竭、油价不断上涨、全球变暖及二氧化碳排放激增的困扰，在满足排放法规的前提下改善发动机的燃油经济性变得越来越紧迫。汽油缸内直喷(GDI)技术因其节油、环保而成为研究热点，也代表了汽油机的发展方向[1-3]。……