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一种未来HCCI发动机的新型柴油机喷嘴 Murad Ismailov, 美国先进替代柴油喷射系统有限公司 Jean-Bernard Blaisot CNRS UMR 6614 – CORIA,法国 Jean-Baptiste Dementhon Tech’Value SA, 瑞士 Copyright ? 2007 SAE International 摘要： 为了进一步改善柴油发动机燃油效率和尾气排放，我们进行了评价一新近的柴油喷射剪应力喷嘴（）喷嘴传输和纹影摄影及多普勒技术被用来量化态喷雾和蒸发动力学。喷嘴近均匀燃料高达68细雾滴尺寸小于22微米柴油喷雾 这喷雾方式会导致较高的和蒸发率，从而最大限度地减少了烟尘和氮氧化物排放该发动机汽缸。取得了显进展还有许多工作需要确定作为2010年的排放略的HCCI生产可行性先进柴油发动机作为要有长远的生存能力[参] 。理想的情况下，实现更好地柴油HCCI发动机在高速和负载控制燃系统需要一个提供燃料均匀喷。HCCI发动机，也需要燃烧反应燃料完全。均匀的混合组成和热力学条件在整个反应期是[参] 。反应开始时，热力条件足以启动分支反应，反应率和是控制该效率主要是由[4-5]，它的时速图如图1所示。 图1 柴油燃烧控制的基础上缸压和燃料烧。传统柴油燃烧过程中具有燃油分层可形容为扩散燃烧。燃极限碳烟生成化学计量或稍微稀薄混合气高火焰温度氮氧化物如图2所示。大部份的形成的烟尘将氧化在后燃阶段氧化但有些留下来。 图12C柴油机在启动，与燃阶段分层燃烧建模动态的F-t图更好更灵活的控制柴油射和HCCI燃烧过程，以显降低烟尘和氮氧化物排放，我们进行了开发和实验评价一个新设计的柴油剪应力喷嘴（） 。在这专利的新型的概念[专利]单一喷射出，充分利用在高压的燃油流几乎所有的湍流动能的累积喷嘴双喷射（） 心喷（CJ）和喷（PJ）。不同的发展和预测码（ DP码） 已用Octave, FORTRAN AMESim的软件发生喷油器液压和机械动态在喷嘴和喷雾的主要特点。一系列测量数据及调整进行了验证评估和量化的/TJI产生喷雾及蒸发动力学在昂科里亚进行了一系列实验，背压和温度接近初始阶段的柴油燃烧室的情况高速摄影用动态捕捉喷雾多普勒技术应用于时间的液滴大小高速技术分液体和蒸汽 / TJI测量数据一个传统共轨喷油器分层喷射进行比较首先创新燃油喷射概念简述强调各种设计策略证明/ TJI的概念的一些在当地条件下的实验数据。在第四部分侧重于介绍在5升容器内蒸发情况的测量，最后一部分是由几个主要结论组成。 DISSAN/TJI 喷油器 概念 一个新的喷射概念发展的主要目的是在相对较低的柴油喷射压力P inj常规柴油喷射系统韦伯数WeρU2D/ σ，其中ρ 表示燃油密度，U表示喷油嘴的出流速度，D表示喷孔直径，σ表示燃油表面张力。液滴大小 图 3 液滴破裂时间τbr与液滴大小韦伯数WeWe=105-106 ，1微秒内产生大小为20-40?m的液滴。为了进一步缩短破碎时间和小，常规射压力[参] 。结合减少喷孔直径（ 80-120米）和增加喷孔数目和排， 柴油喷射技术变得非常复杂。该/ TJI喷嘴是设计用来各种液体不增加现有水平的射压力（ 800 - 1600）产生细的近均匀喷雾裂时间缩短滴尺寸大为降低 图 4喷管流动和喷雾发展形象的典型喷雾。 该喷嘴剪切应力是基于两射流进入喷管，即几种物理模型建立了DP该喷油器的硬件性能摩擦阻尼系数水力参数螺线决定的时，穿透长度和喷嘴出口锥角。许多模型被应用于[ 9-13 ]解决动态，实验数据[参]。有三个物理子系统-液压力学，电磁。连续性和压缩方程压控振荡器喷油器喷嘴器动力学模型用于分析整个发生在喷油器动态这种复杂的分析需要精确工作流体（燃料）建模其中的一个主要输出是总燃料量（质量或体积百分），可用质衡验证。针阀位移 图 5 标准共轨喷油器机械和液压示意图（博世型）AMESim模型 图 6 喷油器动力学-针阀，单出口速度排放量-变喷射压力1.0毫秒的喷射时间用标准型博世第二代共轨喷油器μm直径的喷孔，The Normafluid Shell ISO 4113这个标准已经被用在了这些规则里，这种液体200C的密度为821.8 kg/m2，动态粘度在200C时3.9mm2/s，400C时为2.6mm2/s 第一个模拟特意在最小喷射压力下在最短喷射时间内做校准。比较实验数据我们调该基于AMESim的动态模型关键动态参数无论是实验和建模数据μs时压力的μs是曲线变得平缓。 图 7 最低