輕量化單缸直噴式柴油機噴油器與燃燒系統(tǒng)匹配研究.pdf

1、在工業(yè)革命之后，人類在近一百年的時間里大肆消耗非再生能源，造成能源短缺和環(huán)境惡化等問題。柴油機又是推動人類文明進步的一環(huán)，所以研發(fā)更具經(jīng)濟環(huán)保而又有強勁動力的柴油機有非常大的前景。對于直噴柴油機，缸內(nèi)氣體流動、混合氣的形成對燃燒的好壞和污染物的排放起著至關(guān)重要的作用。雖然電控技術(shù)能根據(jù)柴油機的工況提供最佳的噴油量，噴油壓力也不受內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速的影響。但考慮到工作環(huán)境，造價以維修成本等因素。目前對非道路小型農(nóng)用的柴油機還是通過改進缸內(nèi)氣流的運

2、動，提高可燃混合氣的質(zhì)量來提高其動力經(jīng)濟性。
　　由于GD190單缸柴油機的輕量化設(shè)計，使得氣缸上的設(shè)計布局十分緊密，所以通過對設(shè)計指標(biāo)的估算確定所需噴油器的基本尺寸，對氣缸的設(shè)計會帶來便利。本文研究首先估算了噴油器噴孔的大小，CFD軟件AVL FireESE模塊建立了噴油器與燃燒室的計算模型，然后，運用AVL Fire軟件建立全模型，獲得噴孔錐角、噴嘴深度和燃燒室偏置等參數(shù)對燃燒的影響。
　　模擬結(jié)果表明:對于高速短行程單

3、缸柴油機，在噴油壓力、噴孔直徑以及燃燒室相同的情況下，需要匹配有較大噴孔錐角的噴油器，且噴油器的安裝深度需要較深。在噴孔錐角太小時，油束的切向力不能與從氣缸環(huán)形流入燃燒室內(nèi)的氣流相匹配形成有利于燃油蒸汽霧化的渦旋。而噴油嘴安裝深度較小時，容易使燃油蒸汽依附在氣缸蓋頂部，不利于燃燒。在油束夾角，以及噴油嘴安裝深度不變時，使燃燒室整體偏移活塞中心5mm，噴油器還是安裝在燃燒室正上方。仿真結(jié)果顯示，在2600r/min，滿負荷時，偏置燃燒室的