噴油孔積碳對柴油機性能影響的統計分析

噴油孔積碳對柴油機性能影響的統計分析

對柴油機性能和排放的要求不斷增加，使柴油機噴射系統的噴射壓力也不斷增加，相應噴油孔的直徑不斷減少，這將增加噴油孔產生積碳的可能性。噴油孔出現積碳將導致噴油孔內部結構以及出口結構發生變化，影響燃油噴射模型，造成燃油噴霧品質下降、燃燒效率降低，進而影響柴油機的動力性和經濟性。因而，對噴油孔積碳進行分析，則有利于對柴油機進行優化設計。

一般來說，噴油孔出現積碳主要是由于噴油器針閥關閉后，噴油孔存在少量柴油殘留，而氣缸對外膨脹做功可導致缸內溫度上升，這使噴油孔殘留柴油發生高溫裂化反應，形成積碳。通過試驗確定噴油孔積碳對柴油機動力性和經濟性的影響。試驗采用一臺應用于皮卡車上的直列4缸柴油機，該發動機配備噴射壓力180MPa的共軌燃油噴射系統、廢氣再循環（EGR）系統和柴油微粒過濾器（DPF）后處理系統。試驗時，使用不同老化程度的噴油嘴，相應噴油孔表現出不同的積碳程度，記錄不同柴油機參數下的輸出功率和燃油消耗，柴油機參數包括發動機負荷、噴射壓力、噴油正時、噴射持續時間、EGR率等。所有試驗使用的燃料均滿足加州能源委員會（CEC）制定的CEC RF-79-07標準。利用統計學概念對試驗結果進行分析。分析結果顯示，噴油孔積碳將引發柴油機功率損失和燃油消耗增加，且該結論在統計學上的置信度為95%。

Christiane Behrendt et al. SAE 2017-01-0803.

編譯：王淼