直喷汽油机(GDI)喷雾特性的数值模拟文献综述
2020-06-14 16:30:02
1.1直喷汽油机(GDI)喷雾特性数值研究的意义 随着人们对节能和环保要求的日益严格,直喷汽油机稀薄燃烧技术,在动力性、燃油经济性、排放性能等方面都有出色的表现和潜力[1]-[2],汽油缸内直喷技术作为第三种燃烧方式,得到了广泛的重视和发展。
已经成为汽车工业发展的重要方向[3]-[6]。
其与传统进气道喷射相比有以下优点: (1)取消节气门,减小泵气损失,提高容积效率,改善燃油经济性; (2)燃油蒸发引起缸内温度降低,爆燃倾向的降低可以使压缩比提高1~2; (3)燃油在进气过程中对进气的冷却,提高了充气效率,充气系数可提高2%~3%; (4)可采用低辛烷值的燃油; (5)瞬态响应能力高、精确的空燃比控制; (6)快速的冷启动性能; (7)可采用较大的EGR率,最大可提高到39%; 正如上述种种要求与优点,我们要发展直喷汽油机技术,而GDI汽油机喷油器的喷雾特性对缸内直喷汽油机的燃烧与排放性能有很大的影响[7]-[8]。
采用GDI技术,能够更加灵活地控制喷油时刻和精确地控制喷油量,为控制HCCI燃烧模式的工作范围提供了便利[9]。
因此,研究直喷汽油机喷油器的喷雾特性有重要的意义。
喷雾定容测试系统是研究喷油器喷雾特性的主要手段之一[10]-[12]。
1.2直喷汽油机喷雾特性的研究进展 GDI汽油机对喷油器的雾化质量、响应时间、喷油的一致性等要求高。
另外,喷油器位于缸内,工作条件恶劣,喷油嘴端不能有沉积物生成。
因为GDI发动机燃油雾化的时间很短,因此喷油器的喷雾特性对GDI发动机的燃烧过程影响很大。
评价喷雾质量的指标主要有索特平均直径(SMD)和粒径分布。