基于定容燃燒彈的積碳GDI汽油機(jī)噴霧特性研究.pdf

1、由于比傳統(tǒng)的PFI汽油機(jī)（Port Fuel Injection，進(jìn)氣道燃料噴射）在節(jié)能減排方面有明顯優(yōu)勢(shì)，GDI汽油機(jī)(gasoline direct injection，汽油缸內(nèi)直噴)目前已成為汽油機(jī)技術(shù)的主流。噴霧特性對(duì)GDI汽油機(jī)的燃燒和排放性能有著很直接的影響，高溫環(huán)境下產(chǎn)生的噴嘴積碳則會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的噴霧特性。因此，進(jìn)行噴嘴積碳對(duì)GDI噴霧特性影響的研究對(duì)于指導(dǎo)GDI發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)有著重大的意義。
　　為此，設(shè)計(jì)加

2、工了一套定容燃燒彈，并且搭建了噴霧實(shí)驗(yàn)臺(tái)架，臺(tái)架包括高壓供油系統(tǒng)、高壓充氣系統(tǒng)、加熱及溫控系統(tǒng)、電路控制系統(tǒng)、拍攝及補(bǔ)光系統(tǒng)幾大部分和定容彈、真空泵、光學(xué)平臺(tái)、計(jì)算機(jī)等儀器設(shè)備?；贛ATLAB編寫(xiě)了噴霧圖像處理程序，利用該程序?qū)婌F圖像進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)圖像分割，形態(tài)學(xué)操作等步驟后，計(jì)算出了噴霧錐角和噴霧貫穿距離。
　　在常溫高壓的容彈內(nèi)(40℃，2MPa)，四種不同的噴油壓力下(4MPa、5MPa、6MPa、7MPa)，對(duì)4個(gè)積碳

3、程度不同的GDI汽油機(jī)噴油器（無(wú)積碳、輕度積碳、中度積碳、重度積碳）進(jìn)行了多次噴霧實(shí)驗(yàn)，研究了積碳對(duì)噴霧特性的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
　　1.噴油壓力較低時(shí)，無(wú)積碳或者輕度積碳噴油器噴霧發(fā)展過(guò)程中的霧化程度要好于中、重度積碳的噴油器。噴射壓力提高后，所有噴油器的霧化效果都有所改善，其中中度積碳、重度積碳的噴油器改善明顯。
　　2.積碳較多的噴油器比無(wú)積碳的噴油器在噴霧發(fā)展時(shí)更容易出現(xiàn)油霧分束的現(xiàn)象，油束之間有較大的缺口和空當(dāng)，

4、噴霧均勻性差。
　　3.隨著噴油器積碳程度的加深，起始噴霧錐角呈增大的趨勢(shì)。但是積碳嚴(yán)重到一定程度后起始噴霧錐角又會(huì)變小。同一個(gè)噴油器，提高噴油壓力，噴霧錐角增大。
　　4.在噴油壓力小于等于5MPa時(shí)，4個(gè)噴油器的貫穿距離由小到大依次為:無(wú)積碳＜中度積碳≤重度積碳＜輕度積碳。隨著噴油壓力的升高，無(wú)積碳噴油器和重度積碳噴油器的噴霧貫穿距離大于另外兩個(gè)噴油器。
　　5.在4～7MPa噴油壓力下，所有噴油器在2000us之

5、前貫穿度急速增大，2000us之后增速變緩。當(dāng)噴油壓力從4MPa依次升高到7MPa時(shí)，中度積碳噴油器的噴霧貫穿距離呈現(xiàn)出先增大后減小再增大的變化趨勢(shì)。重度積碳噴油器在不同噴油壓力下噴霧起始階段（1000us時(shí)）的貫穿度數(shù)值分布比較分散，而其他3個(gè)噴油器則分布比較集中。重度積碳噴油器在噴油壓力為4MPa、5MPa時(shí)的貫穿距離曲線很接近，噴油壓力為6MPa、7MPa時(shí)的貫穿距離曲線也很接近，但噴油壓力從5MPa升高到6MPa時(shí)，貫穿距離有一