生物柴油對高壓柴油噴射器瞬態針閥運動和出口附近流動特性的影響

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生物柴油對高壓柴油噴射器瞬態針閥運動和出口附近流動特性的影響

為擴展生物衍生燃料在當前發動機系統中的使用并優化生物燃料的噴射過程，需要深入研究生物燃料特性對噴射器動作的影響、初始流動變化、霧化以及混合過程等。研究了生物柴油對高壓柴油噴射器瞬態針閥運動和出口附近流動特性的影響，分析了針閥升程、生物柴油/傳統柴油的出口速度/出口附近流動結構，并使用X射線相襯顯微鏡圖像進行對比。研究結果如下。

（1）忽略燃油。針閥升程和出口附近流動的瞬態特征可分為3個子階段：a.開始-瞬態；b.穩定階段；c.結束-瞬態。整個噴射過程中，生物燃油由于其低壓縮性和高粘度而比傳統柴油的針閥速度和出口流速更低。

（2）噴射初始階段。生物柴油與傳統柴油相比，開始噴射時表現得略微遲鈍。在開始-瞬態階段，針閥速度、出口速度和噴射寬度急劇增加，之后下降到一個穩定值，如同一個過渡。使用生物柴油時，開始-瞬態階段的針閥速度、出口速度和噴射寬度增加得更加緩慢。與此同時，使用生物柴油會出現更高的速度超調。

（3）穩定階段。即使針閥持續運動，針閥速度、出口速度和噴射寬度也非常穩定。使用生物柴油的針閥平均速度、出口平均速度和速度因子相比傳統柴油更低。出口附近噴射結構表明了生物柴油相比傳統柴油具有更小噴射寬度的更小紊流。

（4）結束-瞬態階段。可以觀察到針閥速度突然增加，出口速度突然降低，與此同時噴射寬度增加。對于生物柴油，結束-瞬態階段開始得較遲且開始時的針閥升程更小。生物柴油相比傳統柴油總噴射時間更長。

（5）生物柴油和傳統柴油在針閥運動、出口速度和速度系數方面的差異在噴射壓力低于100MPa時變化得微不足道。

刊名：International Journal of Engine Research（英）

刊期：2014年第4期

作者：Seoksu Moon et al

編譯：王欣欣