Diesel Injector Polttoainesuutin 0445110522 Bosch for Chrysler Jeep Grand Cherokee, jeep Grand Cherokee Iv, dodge, maserati, vm Motor

Suuttimen halkaisijan, ruiskutuspaineen ja ympäristön lämpötilan vaikutus ruiskutusominaisuuksiin dieselmoottorissa (osa 1)

1. Johdanto

Kammioon ruiskutettu polttoaine on tärkeää dieselmoottorille, koska se vaikuttaa suorituskykyyn ja päästöihin. Palamisen aikana suihke on yksinkertaisesti nesteen syöttämistä kaasumaiseen ympäristöön suuttimen kautta siten, että neste vuorovaikutuksessa ympäröivän kaasun kanssa ja oman epästabiiliutensa vuoksi hajoaa pisaroiksi [1]. Suihkutusominaisuuksien tiedetään vaikuttavan merkittävästi dieselmoottoreiden palamis- ja päästöprosesseihin. Optimoimalla ruiskutusominaisuudet voidaan minimoida dieselmoottorin raakapäästöt, jotka ovat pääasiassa NOx- ja PM-päästöjä [2-4]. Dieselsuihkujen ominaisuuksia koskevat tutkimukset ovat keskittyneet ruiskutusominaisuuksien vaikutukseen moottorin suorituskykyyn, kuten ruiskutussuuttimen tunkeutumiseen, irtoamispituuteen sekä pisaroiden kokoon ja nopeusjakaumiin [5]. Ruiskutuspaineella on merkittävä vaikutus ruiskutusnesteen tunkeutumiseen [6] ]. Ruiskutussuuttimen tunkeutuminen pitenee ruiskutuspaineen kasvaessa. Tämä tulos liittyy sekä pisaroiden suurempaan määrään että suurempaan nopeuteen korkeammilla ruiskutuspaineilla [7]. Ruiskutuspaineeseen suhteutettuna suihke tunkeutuu nopeammin korkeammilla ruiskutuspaineilla [8]. Hajoamispituus luonnehtii epäjatkuvuuden kohtaa, jossa suihke muuttuu nestevyöhykkeestä (bulkkineste tai toisiinsa liittyvät nivelsiteet ja pisarat) hienoksi sumutettuun pisaroiden tilaan [9]. Suuttimesta tulevan nestepatsaan hajoamisen jälkeen syntyneet pisarat voivat edelleen hajota pienemmiksi liikkuessaan ympäröivään kaasuun [10]. Tämän muodonmuutoksen kehittyminen johtaa hajoamiseen pienemmiksi pisaroiksi.

Dynaamiseen paineeseen, pintajännitykseen ja viskositeettiin liittyvät voimat säätelevät pisaran katkeamista [11-12]. CFD on kuitenkin kompromissityökalu, jota käytetään ennustamaan kriittistä osaa, jota ei voida tehdä kokeessa. Tässä tutkimuksessa tutkitaan ruiskudieselin ominaisuuksia keskittyen ympäristön lämpötilan ja ruiskutuspaineen vaihteluun eri suuttimen halkaisijalla Computational Fluid Dynamics -tekniikan avulla. Tämä simulointi voi kaapata pisaroiden halkaisijan, suihkeen tunkeutumisen ja hajoamispituuden.