针阀运动规律及其对喷嘴内流和喷雾特性影响

基于超快X射线成像技术研究了GDI喷油器针阀动力学特性和控制电流信号对针阀运动的影响规律。通过仿真计算分析了GDI喷嘴针阀抬升过程对内流空化现象和近场喷雾射流瞬态特性的影响,研究了针阀横向振动对于孔间不均匀性的影响。实验结果表明,针阀组件达到最大限位及落座时会与铁芯和阀座碰撞产生振荡,不利于喷油量的精确控制,减小控制电流能改善喷油控制精度。模拟结果表明,针阀抬升过程中,燃油在喷孔入口上表面产生空化,导致射流喷雾偏离喷孔轴线,最大偏转角可达到5°左右。喷射过程中喷雾油束的偏转会导致喷嘴沉孔出口位置积油,在燃烧的过程中产生积碳,影响发动机的颗粒物排放。在低针阀升程时,针阀横向振动会导致孔间流速不均匀,而随着针阀升程增加,孔间不均匀度显著降低。