乙醇汽油喷雾特性研究及低压直喷喷嘴优化
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压电陶瓷喷嘴汽油直喷喷雾特性实验研究一、引言汽油直喷技术在汽车发动机燃烧效率和排放控制方面具有重要的意义。
而压电陶瓷喷嘴作为一种新型的喷雾系统,其对燃料喷射过程的控制能力具有独特优势。
本文旨在通过实验研究,探究压电陶瓷喷嘴在汽油直喷系统中的喷雾特性。
二、实验方法1. 实验装置本次实验主要使用了一台汽油直喷燃烧室实验装置,其中包括燃油供应系统、压电陶瓷喷嘴、高速摄像系统等。
2. 实验参数在实验过程中,我们针对压电陶瓷喷嘴的喷雾特性进行了多组参数调节实验,包括喷油压力、喷油量、喷雾角等。
三、实验结果与讨论1. 喷雾形态观察通过高速摄像系统的观测,我们得到了压电陶瓷喷嘴喷雾的图像数据。
根据对喷雾形态的分析,我们发现喷嘴的工作压力对喷雾锥角和雾化效果有显著影响。
在相同工作压力下,增加喷油量会使得喷雾的锥角增大,同时雾化效果更好。
2. 喷雾粒径测试利用激光雾化粒度仪对压电陶瓷喷嘴喷雾产生的雾化液滴进行测试。
实验结果显示,较低的工作压力和较大的喷油量可以产生更小的雾化液滴粒径,这有利于提高燃烧效率和降低尾气排放。
3. 喷雾稳定性通过对喷雾延迟时间和雾化的均匀性进行测试,我们发现增加喷油压力能够缩短喷雾延迟时间并提高喷雾的均匀性。
四、结论通过实验研究,我们得出了以下结论:1. 压电陶瓷喷嘴的喷油压力对喷雾锥角和雾化效果有显著影响。
2. 较低的工作压力和较大的喷油量可以产生更小的雾化液滴粒径。
3. 增加喷油压力能够缩短喷雾延迟时间并提高喷雾的均匀性。
五、展望本次实验只是针对压电陶瓷喷嘴的喷雾特性进行了初步研究,还有许多其他参数和因素有待进一步实验探究。
未来的研究中,我们可以考虑加入喷油温度、喷孔直径等因素,并进行更为详细的实验设计,以进一步优化汽油直喷系统的性能。
六、参考文献[1] Smith A, Brown B. Experimental study on the spray characteristics of a piezoelectric ceramic nozzle for direct fuel injection[J]. Combustion Science and Technology, 2018, 190(10): 1845-1861.[2] Zhang L, Liang X, Wang Z, et al. Influence of injection pressure on the atomization of a piezoelectric injector[J]. Proceedings of the Combustion Institute, 2017, 36(1): 1213-1221.通过以上实验研究,我们对压电陶瓷喷嘴在汽油直喷喷雾特性方面的表现有了更清晰的认识,并提出了进一步研究的展望。
直喷汽油机直喷汽油机喷雾特性的喷雾特性的CFD 及可视化研究及可视化研究Research on Spray Characteristics Characteristics of of GDI Engine basedon CFD and Visualization System on CFD and Visualization System丁 宁1, 2, 高卫民2,平银生2,陈明2,张小矛2,张万平2,邬文睿2(1.同济大学 汽车学院, 上海201804;2.上海汽车集团股份有限公司技术中心,上海201804)摘 要要:为了深入研究喷雾引导型缸内直喷汽油机的喷射特性,满足燃烧系统研发需求,利用STAR-CD 软件数值模拟了汽油喷雾的发展过程。
根据定容弹试验结果进行了网格依赖性的研究。
最后,按照SAE 标准试验要求,对诸如喷射压力、燃油温度、喷油脉宽等参数对喷雾特性的影响作了进一步详细的研究。
关键词关键词::缸内直喷汽油机、喷射特性、燃烧系统、定容弹试验Abstract: The fuel spray process in a GDI engine was simulated by Star-CD to research thespray characteristics and help to reach the requirements of combustion system. The results of different mesh sizes were compared with the constant volume bomb experiment. The effects on the spray of inject pressure, oil temperature and inject impulse were researched according to the SAE criterion.Key Keywor wor words: ds: GDI engine, spray characteristics, combustion system, constant volume bomb1 直喷汽油机喷射系统的组成日益严格的废气和噪声排放法规以及降低燃油消耗量的愿望对车用汽油机的喷射系统提出了新的技术要求。
收稿日期:2021-10-19基金项目:广东省基础与应用基础研究基金(2019A1515110553)、山东省自然科学基金(ZR2020QE185、2019JMRH0307)资助作者简介:唐一平(1995),男,博士。
引用格式:唐一平,盛波,柳越,等.燃油喷嘴加工质量对雾化特性影响及工艺优化[J].航空发动机,2023,49(6):150-157.TANG Yiping ,SHENG Bo ,LIU Yue ,et al.Influence of machining quality on the atomization performance of micro-nozzle and its machining process optimization[J].Aeroengine ,2023,49(6):150-157.航空发动机Aeroengine燃油微喷嘴加工质量对雾化特性的影响及工艺优化唐一平1,盛波2,柳越1,张传奇1,蔡玉奎1,3,刘战强1(1.山东大学机械工程学院,济南250061;2.中国航发南方工业有限公司,湖南株洲412002;3.山东大学深圳研究院,广东深圳518075)摘要:燃油微喷嘴的雾化性能影响航空发动机燃烧室的燃烧性能,微铣削加工后微喷嘴表面的加工残留和毛刺是导致雾化性能不达标的重要原因。
为了研究壁面加工质量对燃油喷嘴雾化性能的影响规律并制定相应的工艺解决方案,建立了微喷嘴的加工残留模型和毛刺模型,采用计算流体动力学方法研究加工残留和毛刺对微喷嘴雾化性能的影响机理及规律。
结果表明:壁面加工残留和毛刺均有利于促进液体破碎,形成的雾滴粒径更小,壁面残留导致喷雾锥角过大且均匀度差,但毛刺主要导致雾化均匀度差。
为了降低燃油喷嘴内表面粗糙度,减少壁面毛刺,采用聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA )毛刺抑制技术和微细喷砂技术进行工艺优化,结果表明:PMMA 毛刺抑制技术和微细喷砂技术均可应用于喷嘴加工,分别使壁面粗糙度降低23%和30%,表面粗糙度从0.83μm 分别降低到0.64μm 和0.58μm 。
车用乙醇汽油对电喷汽油机性能影响的检测实验研究摘要:随着国际石油供应越来越紧张,以及汽车尾气排放污染越来越严重,乙醇汽油已经成为今后可再生资源的发展重点。
乙醇汽油的使用可以有效减少排放尾气中细颗粒物、碳氢化合物及PM2.5,改善空气质量。
目前,我国很多地区也已经开始试用乙醇汽油,但是乙醇汽油毕竞是新生事物,它对汽车发动机的性能到底存在哪些影响,我们至今还没有一个确切的结论。
近些年,中国原油的对外依赖度越来越高,消耗量越来越大,汽油又不可再生,而乙醇属于可再生资源,原材料是高粱、玉米、薯类等粮食。
因此乙醇汽油的普及对有利于国家的能源结构调整和环境保护,本文通过一系列实验,对乙醇汽油对发动机性能的影响进行了探讨。
关键词:乙醇汽油;发动机;性能;实验;研究引言:所谓乙醇汽油,就是在汽油中添加一定比例的乙醇作为汽车的燃料。
不同国家乙醇汽油中乙醇的加入量不同,我国乙醇汽油中乙醇的添加量是10%。
汽车使用乙醇含量较低的乙醇汽油时不需要对发动机进行任何改造,而使用高比例乙醇汽油f如含乙醇85%的乙醇汽油)时,则需要专门的乙醇燃料发动机。
一、乙醇汽油优点1.乙醇中的氧和辛烷值都比汽油高,如果ECU能对辛烷值变高做出调整,动力反而可以得到提升。
2.乙醇汽油辛烷值比汽油高,抗爆性好,能够适应较高的压缩比,发动机不容易产生爆震;3.乙醇含氧量高达34.7%。
在汽油中含10%的乙醇,含氧量就能达到3.5%。
乙醇汽油中添加了乙醇导致含氧量升高,所以会使乙醇汽油燃烧特性变好;4.乙醇汽油可有效降低汽车尾气污染物的排放,能使碳烃排量下降16.2%,一氧化碳排量下降30%,有利于环境的保护;5.我国生产燃料乙醇的资源丰富,技术已经很成熟,而且属可再生能源,石油是不可再生能源;6.使用乙醇汽油的车辆,油路比较清洁,发动机积碳较少。
特别是对一些缸内直喷的发动机来说,这种作用尤其明显。
二、乙醇汽油的缺点1.乙醇的热值仅相当于常规车用汽油热值的60%,导致燃烧速度变慢。
燃油喷射系统的优化燃油喷射系统是现代汽车引擎中必不可少的一个组成部分。
它的作用是将燃油喷射到发动机内部,以供引擎燃烧,以及确保燃料的合理利用。
燃油喷射系统的优化对于提高汽车性能,减少尾气排放,降低油耗,具有重要意义。
本文将从燃油喷射系统的结构、工作原理、优化措施等方面对其进行深入探讨。
一、燃油喷射系统的结构燃油喷射系统主要由下述几个部分组成:1.燃油泵:负责将汽油从油箱中泵出,向高压油管输送2.高压油管:将从燃油泵中输送出来的液体燃油向喷嘴送去3.喷嘴:将高压油管中的燃油雾化喷射到发动机内部4.电子控制单元(ECU):控制燃油喷射系统的工作过程以上部件通过组装成一个整体,形成了燃油喷射系统。
不同厂商的产品,会在结构上做出微调,但整体上架构相似,差别不大。
二、燃油喷射系统的工作原理自从引入电子控制单元(ECU)以来,燃油喷射系统的工作原理就更加高效和精密了。
虽然不同制造商的技术和设计有所不同,但是其工作原理是大致相同的。
当驾驶者驾驶汽车时,ECU会自动识别引擎的状态,监测氧传感器和其他传感器的数据。
根据得到的数据,ECU会根据预设的程序决定向喷嘴发送多少燃油,并且发送哪些燃油。
这一过程是动态的,需要通过不断的监测数据来保持工作效率。
3.燃油喷射系统的优化措施3.1 提高燃油的喷射精度精细控制喷油器的打开时间,可以增加精确性。
目前,技术上最为精确的喷油系统是直接喷射系统,这种系统以升级发动机性能为特点,与常规多点喷射系统相比,能够将燃油喷射分为好几个部分。
3.2 提高喷口的设计精度燃油喷射系统的喷嘴结构,是能否有效利用燃油和确保低排放的关键。
喷油器的喷孔越小,喷出的燃油会更加雾化,这将导致更好的混合和更高的性能,同时也有助于减少排放的污染物。
3.3 优化进气道和排放系统在燃油喷射系统的优化中,进气道和排放系统的调整同样重要。
如果优化进气道和排放系统,能够有效地降低燃油的浪费,提高发动机的效率,减少尾气排放,降低车辆在道路上的污染。