直喷汽油机附壁油膜特性试验研究

运用激光诱导荧光法(LIF)定量分析了缸内直喷汽油机单孔喷油器喷雾撞壁的二维油膜特性。研究发现:燃油在壁面上向油膜铺展的方向聚集,并在边缘形成较厚的油膜。高喷射压力有助于形成质量较小且厚度较薄的油膜,同时减小喷射脉宽能进一步降低燃油附壁率。增加撞壁距离能同时减小油膜质量和油膜面积,然而油膜的平均厚度并未减小,对油膜蒸发并没有明显的促进作用。将喷射角度从15°增加到45°能够显著减少油膜质量和平均厚度。

汽油缸内直喷喷雾在不同壁温和二次喷射下的附壁油膜特性研究

采用激光诱导荧光(laser induced fluorescence,LIF)法测量缸内直喷喷油器喷雾附壁油膜的厚度分布,研究了附壁油膜质量和平均厚度随不同的壁面温度和喷射策略的变化。结果表明:常温壁面下油膜呈“波浪状”,热壁面下油膜的边缘轮廓呈“带状”凸起,在壁面温度为413 K时,还出现了聚集的小液滴。保持总喷油量不变,随着壁面温度的增大,单次喷射的附壁油膜质量逐渐减小,二次喷射的附壁油膜质量先减小后增大,单/二次喷射的附壁油膜平均厚度都逐渐增大;相对于单次喷射,相同热壁面温度下的二次喷射附壁油膜平均厚度都较小,在壁面温度同为413 K时最多减小了42%。仅增加第二次喷射的喷油脉宽,壁面温度为298 K和373 K时的附壁油膜质量先增大后减小,壁面温度为413 K时附壁油膜质量逐渐增大;相同喷油脉宽下,壁面温度为413 K时附壁油膜平均厚度最大,而壁面温度为298 K和373 K时附壁油膜平均厚度与喷油间隔相关。