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由于空氣輔助噴射技術(shù)極大地改善了洛陽(yáng)4105發(fā)動(dòng)機(jī)的性能,洛陽(yáng)4105發(fā)動(dòng)機(jī)六組合,人們開始研究將空氣輔助噴射技術(shù)應(yīng)用于四沖程柴油機(jī)的可能性。主要目的是改善低負(fù)荷工況下的冷起動(dòng)性能、怠速工況和排放性能。結(jié)果表明,在精心設(shè)計(jì)的燃燒室中,洛陽(yáng)4105發(fā)動(dòng)機(jī)空氣輔助噴射技術(shù)可以通過后期噴射正時(shí)實(shí)現(xiàn)高燃料分層燃燒。應(yīng)用該氣輔噴射技術(shù)后,洛陽(yáng)4105發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速和低負(fù)荷工況下的性能得到了顯著改善,主要是繼續(xù)深入研究。研究了空氣輔助噴射技術(shù)在四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)和LGP發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用。

由Or.l and L公司開發(fā)的四沖程直噴發(fā)動(dòng)機(jī)氣輔噴射系統(tǒng)是該技術(shù)應(yīng)用的成功范例。噴射系統(tǒng)的噴嘴具有預(yù)混合室,其中壓縮空氣和燃料在被噴射到氣缸中之前首先混合。實(shí)驗(yàn)表明,發(fā)射性能顯著提高。與對(duì)照組的福特PFI發(fā)動(dòng)機(jī)相比,燃料消耗減少了12.5%。與傳統(tǒng)進(jìn)氣道相比,洛陽(yáng)4105發(fā)動(dòng)機(jī)采用較低的噴射壓力,洛陽(yáng)4105發(fā)動(dòng)機(jī)增壓機(jī),可在1MPa內(nèi)實(shí)現(xiàn)良好的霧化X201空氣輔助低壓燃油噴射系統(tǒng)。對(duì)洛陽(yáng)4105發(fā)動(dòng)機(jī)低壓燃油噴嘴進(jìn)行準(zhǔn)確控制。同時(shí),燃料被噴射到混合室并與壓縮空氣混合,以實(shí)現(xiàn)燃料f2t的第1次霧化,混合噴嘴最終將燃料和壓縮空氣的混合物噴射到氣缸中。高速氣流對(duì)液膜有較強(qiáng)的沖蝕作用,加速液滴的破碎和蒸發(fā),使燃料完全化。兩次霧化。該空氣輔助低壓燃油噴射系統(tǒng)在低燃油噴射壓力(0.75-0.85MPa)下可實(shí)現(xiàn)良好的燃油霧化。

以不同注射壓力下的洛陽(yáng)4105發(fā)動(dòng)機(jī)SMD曲線分別作為注射壓力lOMPa、20MPa和30MPa。從圖中可以看出,噴霧的粒徑隨噴射壓力的增加而減小。隨著注入壓力的增加,SMD值相對(duì)減小。在噴射時(shí)間為0.6ms時(shí),洛陽(yáng)4105發(fā)動(dòng)機(jī)在空氣輔助模型中,由于射流與空氣的動(dòng)能和動(dòng)量交換,洛陽(yáng)4105發(fā)動(dòng)機(jī)缸頭,出現(xiàn)SMD值-發(fā)展曲線拐點(diǎn)。噴嘴噴射初期,射流的動(dòng)能較大,液滴的SMD值較大,壓縮空氣被壓縮。

洛陽(yáng)4105發(fā)動(dòng)機(jī)大量氣體排放后,液滴的破碎更加強(qiáng)烈,液滴SMD值降低。然而,一般來說,射流本身的動(dòng)能相對(duì)較大,并且液滴的顆粒尺寸正在增加。實(shí)踐證明,噴霧壓力的提高明顯提高了霧的質(zhì)量。得到了LoMPa、20MPa和30MPa空氣輔助注射模型在3.0Ms時(shí)的噴霧粒度分布圖。當(dāng)噴射壓力為1OMPa時(shí),90%的液滴尺寸小于26.99μm;當(dāng)洛陽(yáng)4105發(fā)動(dòng)機(jī)噴射壓力為30MPa時(shí),90%的液滴尺寸小于22.68μm;隨著注射壓力的增加,洛陽(yáng)4105發(fā)動(dòng)機(jī),大液滴尺寸的比例減小,液滴增大會(huì)促進(jìn)噴霧霧化。

空氣輔助注射在國(guó)內(nèi)外的研究狀況非常好。良好的燃油霧化效果是獲得洛陽(yáng)4105發(fā)動(dòng)機(jī)良好燃燒過程的前提,因此對(duì)噴霧進(jìn)行深入而深入的研究是十分必要的。在柴油機(jī)中,湍流、燃料霧化以及燃料與空氣的相互作用機(jī)理尚未完全清楚。目前,許多研究者利用現(xiàn)有的技術(shù)和理論來研究燃油噴射霧化的流動(dòng)特性和破碎特性。研究方法有兩種。一是利用流體力學(xué)、熱力學(xué)等相關(guān)理論知識(shí),利用CFD軟件對(duì)計(jì)算機(jī)資源進(jìn)行噴霧模擬;二是實(shí)驗(yàn)研究方法,洛陽(yáng)4105發(fā)動(dòng)機(jī)采用多種試驗(yàn)方法。

采用視覺檢測(cè)和圖像處理技術(shù)研究了燃油噴霧的霧化特性。在發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作中,燃料的霧化程度是最重要的關(guān)注點(diǎn),它體現(xiàn)在燃料液滴的粒度分布中,因?yàn)槁尻?yáng)4105發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)燃燒效率和排放特性具有非常重要的影響。液滴破碎是液體燃料混合的關(guān)鍵階段。它不僅可以增大氣液接觸面積,而且可以增強(qiáng)氣液之間的傳熱傳質(zhì)。因此,研究射流破碎具有十分重要的意義。在過去的一個(gè)世紀(jì)里,學(xué)者們對(duì)液體射流噴射過程進(jìn)行了詳細(xì)的研究,提出了自己的研究成果和思路,如氣動(dòng)干擾理論、壓力振蕩理論、邊界c等。宇航理論、湍流擾動(dòng)理論等。目前,進(jìn)行了比較。這一令人信服的理論最初是tleman于1932提出的。他認(rèn)為高速射流與空氣阻力之間的相互作用導(dǎo)致了射流表面的不穩(wěn)定波動(dòng)。


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