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内燃机学报 2020年第6期38卷 490-496页

作者：战超唐志涛张景宇李雁飞帅石金烟台大学机电汽车工程学院山东烟台264005 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

在定容燃烧弹内利用高速摄影技术研究了5孔喷油器在不同油温和背压条件下的喷雾特性,采用的燃料为正己烷,燃料温度范围为130~220℃,背压范围为0.08~0.90 MPa.结果表明:在低于大气压环境下,正己烷喷雾的各油束向喷油器的轴线位置偏移,聚... 详细信息

在定容燃烧弹内利用高速摄影技术研究了5孔喷油器在不同油温和背压条件下的喷雾特性,采用的燃料为正己烷,燃料温度范围为130~220℃,背压范围为0.08~0.90 MPa.结果表明:在低于大气压环境下,正己烷喷雾的各油束向喷油器的轴线位置偏移,聚拢成一个油束,喷雾发生坍塌;而在高背压闪急沸腾条件下观察正己烷的喷雾形态,可以看到单独油束,喷雾坍塌减弱,并且随油温的增加喷雾宽度逐渐变宽,这是由于高背压闪急沸腾环境下产生的大量蒸气抵消了高速射流运动引起的低压区,同时也进一步证实了高速射流运动引起的低压区不能完全解释低背压闪急沸腾环境下的喷雾坍塌.在背压为0.10~0.30 MPa下存在一个背压阈值,当背压低于阈值时,喷雾宽度随背压的增加而减小;而背压高于阈值时,喷雾宽度随背压的增加呈增长趋势.

关键词：汽油缸内直喷喷油器高背压闪急沸腾喷雾坍塌

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背压对多孔GDI喷油器闪急沸腾喷雾形貌的影响

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内燃机学报 2018年第2期36卷 107-113页

作者：丁海春郭恒杰张周马骁李雁飞王志合肥工业大学汽车与交通工程学院安徽合肥230009 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084 清华大学智能型新能源汽车协同创新中心北京100084

通过定容燃烧弹,利用高速摄影技术,研究了背压对多孔汽油缸内直喷(GDI)喷油器闪急沸腾喷雾形貌的影响.燃油为正己烷,油温变化范围为20~100,℃,背压变化范围为5.0~101.3,k Pa.结果表明:过热度并不是决定闪急沸腾喷雾形貌的唯一主要因素.... 详细信息

通过定容燃烧弹,利用高速摄影技术,研究了背压对多孔汽油缸内直喷(GDI)喷油器闪急沸腾喷雾形貌的影响.燃油为正己烷,油温变化范围为20~100,℃,背压变化范围为5.0~101.3,k Pa.结果表明:过热度并不是决定闪急沸腾喷雾形貌的唯一主要因素.不同轴向距离处的喷雾宽度同时受到过热度和背压的影响.在轴向距离7,mm以内,通过增加油温与降低背压来提高过热度均会导致喷雾宽度的增加.在轴向距离7,mm之后,喷雾宽度对背压十分敏感:当背压大于30,k Pa时,喷雾宽度随着过热度增加而变窄;当背压小于30,k Pa时,喷雾宽度随过热度增加而增加.在较高背压下,由于较大的空气阻力下蒸气不易扩散,导致浓度会较高,会促进冷凝,并降低局部压力,进一步引起喷雾坍塌;背压较低时,空气阻力较小,易于喷雾扩散,导致蒸气浓度较低,冷凝引起的压降不足以产生影响,导致喷雾宽度增加.

关键词：背压汽油缸内直喷喷油器闪急沸腾喷雾形貌冷凝

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高压下多孔GDI喷油器闪急沸腾喷雾特性的研究

高压下多孔GDI喷油器闪急沸腾喷雾特性的研究

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作者：战超烟台大学

学位级别：硕士

相对于传统的进气道喷射（PFI）汽油机而言,缸内直喷（GDI）汽油机可以灵活地控制混合气形成以及燃烧过程,目前已成为车用发动机的主流。为满足日益严格的排放法规,对GDI汽油机的喷雾质量提出了更高的要求。闪急沸腾（闪沸）喷雾已被证... 详细信息

相对于传统的进气道喷射（PFI）汽油机而言,缸内直喷（GDI）汽油机可以灵活地控制混合气形成以及燃烧过程,目前已成为车用发动机的主流。为满足日益严格的排放法规,对GDI汽油机的喷雾质量提出了更高的要求。闪急沸腾（闪沸）喷雾已被证实可以显著改善GDI汽油机的喷雾质量,并且普遍存在于实际工况中。然而实际发动机中的闪沸喷雾形态可能会发生改变,出现喷雾坍塌现象,从而造成排放恶化。因此有必要进一步对闪沸喷雾坍塌机理进行研究,以此来抑制闪沸喷雾坍塌行为。本课题将围绕高背压下的闪沸喷雾形态,油束液滴内部的气泡增长规律以及油束间的相互作用进行研究,来深入理解闪沸喷雾坍塌机理。在高背压闪沸条件下,对正己烷的喷雾形态进行观察,发现单独油束,闪沸喷雾未发生坍塌,并且随油温的增加喷雾宽度逐渐变宽。这是由于高背压闪沸环境下产生的大量蒸汽抵消了高速射流运动引起的低压区,从而证实了高速射流运动引起的低压区不能完全解释闪沸环境下的喷雾坍塌。通过提高喷射压力来增强射流速度,发现喷雾仍未坍塌,进一步核实了此结论。对高背压闪沸环境下油束内部的气泡增长进行研究,发现提高油温将促进气泡半径的增加,而随着背压的增加气泡增长被抑制。由此可见,高背压环境下气泡生长被抑制是正己烷高背压闪沸不坍塌的原因之一。对高背压闪沸环境下的单孔喷雾形态进行了研究,对比了单孔与五孔喷油器的喷雾形态并分析了油束间的相互作用。发现在闪沸环境下近喷嘴区域的油束膨胀程度可能与喷雾坍塌呈正相关关系,即单孔射流在近喷嘴区域的膨胀程度越高,多孔喷雾坍塌程度越强。在高背压环境下,较高的背压将会阻碍油束径向发展并且会抑制气泡生长,导致近喷嘴区域的喷雾宽度减小,因此减轻了油束间的相互作用,喷雾未发生坍塌。

关键词：高背压汽油缸内直喷喷油器闪急沸腾喷雾形态

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