使用较小的喷孔直径还能增强燃油雾化和增加空气夹带等,这些都有助于提高空气与燃油的混合,从而形成更均匀的混合气,最终降低碳烟排放和燃油消耗,但同时会增加氮氧化物的排放。
较小的喷孔直径会增加喷油持续时间,且难以获取足够高的喷油速率并导致燃烧效率降低,因而必须通过增加喷射压力来提高喷油速率。增加喷孔的数量会使喷射的油束重叠,颗粒排放增加。
直径较小的喷孔对应的喷孔数量越多,会造成喷射的穿透性下降,影响空气与燃油的混合质量,从而不利于提升重载柴油机的指示热效率。
燃烧室、涡流比和喷油器之间存在一个最佳组合,可以最大限度地提高燃油效率并降低发动机废气排放。有必要对喷孔的几何形状进行研究,使喷孔与燃烧室达到最佳匹配。
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在单缸重载柴油机试验台上开展了试验,测试台架如图1所示。压缩空气由带有闭环控制的AVL515滑片压缩机组供应,该机组与电机相连。用热式质量流量计测量进气质量流量。
在进气和排气系统中安装了两个大的缓冲罐,以抑制由于发动机的气*换引起的进气和排气歧管中的压力波动。
同时还安装了两个压力传感器来测量进气和排气口的瞬时压力。进气歧管压力由进气节流阀微调,而排气背压则通过位于排气缓冲罐下游的蝶阀独立控制。
燃油质量流量则是通过两个Coriolis流量计分别测量燃油系统供应的总燃油流量和从高压油泵及喷油器回流回来的燃油流量,最终发动机消耗的燃油流量为这两个燃油质量流量计测得的流量之差。
从图1中还可知,瞬时缸内压力通过采样间隔最小为0.25°CA的压电式压力传感器测量。采集的200个发动机循环的缸压数据经过电荷放大器记录和进行平均,然后用于放热率(HRR)计算,即