基于噴霧激光診斷和仿真技術(shù)的直噴汽油機(jī)噴嘴選型研究.pdf

1、相對于傳統(tǒng)的進(jìn)氣道噴射汽油機(jī)，直噴汽油機(jī)在燃油經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性及冷啟動(dòng)等多個(gè)方面具有明顯的優(yōu)勢，是汽油機(jī)發(fā)展的必然趨勢。然而，直噴汽油機(jī)普遍存在燃油濕壁以及混合氣分布不均等問題，這會(huì)導(dǎo)致機(jī)油稀釋，燃油經(jīng)濟(jì)性下降以及尾氣排放增加。通過對不同噴油器進(jìn)行噴霧、燃燒室結(jié)構(gòu)及缸內(nèi)流場三者合理匹配與優(yōu)化的研究，可以為直噴發(fā)動(dòng)機(jī)匹配較優(yōu)的噴油器。
　　CFD計(jì)算以其成本和時(shí)間優(yōu)勢在燃燒系統(tǒng)優(yōu)化匹配方面取得了廣泛應(yīng)用。借助于CFD計(jì)算來為直噴發(fā)動(dòng)機(jī)

2、匹配合適的噴油器來降低燃油濕壁、優(yōu)化混合氣分布很有必要，但是，這樣的研究少有報(bào)道。本文通過瞬態(tài)白光、LIF和PDI等先進(jìn)的激光診斷技術(shù)對兩直噴噴油器的噴霧結(jié)構(gòu)、落點(diǎn)分布和粒子直徑等噴霧特性進(jìn)行了全面的試驗(yàn)研究，利用商業(yè)CFD軟件AVL-FIRE建立了噴霧模型，并利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)對建立的模型進(jìn)行了標(biāo)定和驗(yàn)證，最后將標(biāo)定好的噴霧模型放進(jìn)增壓直噴發(fā)動(dòng)機(jī)三維動(dòng)網(wǎng)格中對噴霧和混合氣形成過程進(jìn)行了仿真計(jì)算，選擇較優(yōu)的噴油器為該發(fā)動(dòng)機(jī)匹配。
　　通

3、過本文的研究，可以得到如下結(jié)論：
　　1．利用貫穿距、截面落點(diǎn)分布及粒徑分布等激光測試結(jié)果對噴霧模型進(jìn)行標(biāo)定，可以得到準(zhǔn)確可靠的噴霧計(jì)算模型；
　　2．本文所研究的直噴發(fā)動(dòng)機(jī)在低速全負(fù)荷工況存在嚴(yán)重的噴霧碰壁，且壓縮上止點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)混合氣分布極為不均；
　　3．單段噴射時(shí)，推遲噴油時(shí)刻可以減小燃油碰壁量，但會(huì)導(dǎo)致混合氣均勻性下降；
　　4．兩段噴射可以有效減小噴霧碰壁現(xiàn)象，但第二段噴射越晚，壓縮上止點(diǎn)缸內(nèi)混合氣濃度分