Polttoainesuutin 107-1230 1071230 Caterpillar 950f 950f II 960f Caterpillar 3114 Moottori Caterpillar 3116 Moottori

Suuttimen halkaisijan, ruiskutuspaineen ja ympäristön lämpötilan vaikutus ruiskutusominaisuuksiin dieselmoottorissa(osa 4)

Kuten kaaviossa näkyy tunkeutumispituus kuvassa 9 ja kuvassa 10 eri ympäristöissä

Lämpötila 0,12 mm ja 0,2 mm suuttimen halkaisijalla kasvaa jatkuvasti kuluvan ajan myötä ja kummankaan lämpötilan tunkeutumispituus ei anna paljon eroa. Tämä johtuu siitä, että lämpötilojen vaihteluväli ei ole liian suuri. Ruiskutuspaine vaikuttaa kuitenkin suihkeen tunkeutumispituuteen, jossa muunnelmana ruiskutuspaine on 40 MPa, 70 MPa ja 140 MPa ympäristön paineella 1 MPa ilmakehän paineessa. Korkeamman paineen injektorina pidempi tunkeutuminen vaikuttaa. Tämä johtuu siitä, että suihke vastusti ympäristön painetta.

Kuvat 11 ja 12 esittävät halkaisijaltaan 0,12 mm:n ja 0,2 mm:n suuttimen murtopituuden käyrät. Vaihtelua esiintyy lämpötilassa 500 K, jossa ruiskutuspaine 140 MPa ja suuttimen halkaisija 0,2 mm kasvaa dramaattisesti 1 mm:stä 2,3 mm:iin. Tämä saattaa johtua siitä, että pisara ei katkennut ja sen piteneminen, tätä kutsutaan nivelsiteen osaksi. Vertaa lämpötilaan 700 K 140 MPa:n ja 0,2 mm:n hajoamispituudella tasaiset ajan myötä. Siten lämpötila vaikuttaa korkeampaan käytettyyn ympäristön lämpötilaan, mitä lyhyempi hajoamispituus tapahtuu ydinsegmentissä.

4. Johtopäätös

Tämä tutkimus on osoittanut simulaatiovirtauksen suutinsuihkussa virtaavasta polttoaineesta ennen palamista. Matalat ruiskutuspaineet kammiossa häiritsevät polttoainesuihkun hajoamista erittäin hienoiksi pisaroiksi ennen polttoaineen syttymisen alkamista. Kammion lämpötilan muutos vaikuttaa myös suihkeen tunkeutumisen pituuteen. Korkeissa ympäristön lämpötiloissa polttoaine haihtuu helpommin ja sytyttää itse polttoaineen. Myös suuttimen halkaisija vaikuttaa myös ruiskutussuuttimen hajoamispituuteen, johon vaikuttaa korkeampi ruiskutuspaine, jolloin hajoamispituus lyhenee