乙醇汽油火花點(diǎn)火直噴發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴霧特性的研究

乙醇汽油火花點(diǎn)火直噴發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴霧特性的研究

研究了不同燃料類(lèi)型、冷卻液溫度和共軌燃油壓力對(duì)乙醇汽油火花點(diǎn)火直噴發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴霧的形成以及燃油噴霧對(duì)缸壁碰撞的影響。采用燃油噴霧高速成像法研究無(wú)水乙醇（E100）、汽油（E0）、50%汽油50%乙醇的混合物（以體積計(jì)）（E50）對(duì)主要燃燒特性的影響。在進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力為57kPa、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1500r/min時(shí)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行連續(xù)燃燒試驗(yàn)。使用延遲燃料噴射正時(shí)（噴射起始在到達(dá)上止點(diǎn)之前的250℃）降低氣缸壁沖擊的影響，使用稀薄空燃比（0.8～0.9）減少氣缸套表面的沉積和碳煙的形成。研究了不同燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)3個(gè)不同冷卻液溫度（25、60、90℃）以及兩個(gè)燃油共軌壓力（10、15MPa）對(duì)噴霧和噴霧與缸壁之間相互作用的影響。采用定量指標(biāo)分析燃油噴霧與缸壁碰撞的空間特征，試驗(yàn)結(jié)果如下。

（1）在燃油噴霧形狀和噴霧與缸壁的碰撞方面，汽油燃料對(duì)冷卻液溫度比乙醇更敏感。燃油氣化效果不同，燃油的粘度和表面張力對(duì)噴射到缸壁上的燃料量和缸壁潤(rùn)濕長(zhǎng)度的影響較小。

冷卻液溫度較高造成燃油噴射提前，產(chǎn)生較窄的噴霧角。高溫對(duì)燃油噴霧形成的影響受燃油閃急沸騰的影響，這也對(duì)燃油噴霧撞擊缸壁的位置造成影響。

（2）雖然乙醇?xì)饣撵手递^汽油高，但純凈乙醇的氣化持續(xù)時(shí)間比汽油燃料短，這表明燃料的氣化特性對(duì)混合燃料噴霧氣化的影響很大。

（3）較高燃油共軌壓力縮短了噴射持續(xù)時(shí)間。在較低冷卻液溫度下，每種燃料的氣化時(shí)間幾乎相同。較高的燃油噴射壓力會(huì)產(chǎn)生較寬的燃油噴射角，同時(shí)增加了噴霧的穿透率和燃料與缸壁的碰撞。

通過(guò)改善燃油噴射器和燃燒室的幾何結(jié)構(gòu)控制燃油噴霧的形成，降低發(fā)動(dòng)機(jī)溫度和燃油共軌壓力對(duì)缸壁濕潤(rùn)的影響。

MohammadFatouraieetal. ProceedingsoftheASME 2015InternalCombustion Engine Division Fall Technical Conference ICEF2015November8-11, 2015,Houston,TX,USA.

編譯：趙喚