基于Dibble燃烧器的喷油器积碳探索试验.pdf

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1、第34卷第3期2017年6月内燃机与动力装置I．C．E＆PowerplantVol。34No．3Jun．2017【试验研究】基于Dibble燃烧器的喷油器积碳探索试验李洋。余凯。宋豪义，杨贤沛，肖进。黄震(上海交通大学动力机械及工程教育部重点实验室，上海200210)摘要：本研究基于Dibble燃烧器，设计了一个可以改变单个喷油变量的积碳生成试验台架．测试了不同喷油条件下喷油器口的积碳生成情况，并进行对比；同时测量了喷油器积碳生成前后的流量变化．探索了喷油器积碳试验的试验程序，为进一步研究GDI喷油器积

2、碳提供参考和依据。关键词：Dibble燃烧器；积碳；GDI；SEMDOI：10．19471／j．cnki．1673—6397．2017．03．001中图分类号：TK411文献标志码：A文章编号：1673-6397(2017)03-0001-05StudyonInjectorTipCarbonDepositionUsingaDibbleBurnerLIYang，YUKai，SONGHao—yi，YANGXian—pei，XIAOJin，HUANGZhen(MinistryofEducationKeyLab

3、oratoryofPowerMachineryandEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200210，China)Abstract：AtestbenchthatallowsthestudyofcarbondepositionbyvaryingasingleinjectionparameterwasdesignedbasedonDibbleburner．Injectortipcarbondepositionunderdifferentfuelinj

4、ectionconditionswastestedonthebenchandcomparedinordertounderstandtheinfluenceandthemechanismofeachfactorontheformationofcarbondeposition．Meanwhile，theflowandspraycharacteristicsoftheinjectorbeforeandaftercarbondepositionweremeasured，andthetestproce-durew

5、asexplored．Thisstudyprovidesareferenceandbasisforthecomprehensivestudyoftheper-formanceofGDIinjector．KeyWords：DibbleBurner；CarbonDeposition；GDI；SEM引言随着机动车的普及。汽车尾气排放已经成为首要的城市污染源，机动车辆尾气排放所带来的CO、HC、NO，在城市大气污染中的占比达到了63．4％、73．5％、56％[1]。此外，汽车尾气中含有大量的PM，也是雾霾形成的

6、主要原因之一。公众的诉求以及环保法规的日益趋严都迫使发动机技术不断改进。汽油机缸内直喷(GDI)技术以其在动力性、经济性、排放上的卓越表现受到重视。根据目前的发动机试验数据，相对于进气道喷射(PFI)，缸内直喷发动机燃油消耗量降低了5％～10％[2]，CO，的排放降低，有效输出功率也有所提高[3。5]．在低速时这种优势更为明显‘4

7、。GDI发动机的喷油器长时间暴露在高温高压的环境中，使得GDI喷油器的积碳问题相对进气道喷射更为严重。燃料的特性，包括燃油190、温度以及燃油组分是影响积碳生成的重要的因素[

8、6。81：此外，喷口温度、喷油器喷油特性(喷油压力、喷油脉宽、喷油频率)等对喷油器积碳的形成也会产生重要影响㈦。对积碳机理的试验研究多数是通过发动机台架作者简介：李洋(1992一)，男，硕士，主要研究方向为GDI喷油器积碳机理分析。收稿日期：2017—04—10内燃机与动力装置2017年6月试验。由于影响因素过多、机理复杂，对试验结果的解释也有差别rl。8—14。本研究考虑搭建一种可以改变单个环境变量的积碳生成试验台架，将积碳生成量的多少与操作参数直接相关．对比不同条件下的积碳生成情况，从而获得各因素对

9、积碳生成的影响程度以及作用机理。Dibble燃烧器又称为可控活化热氛围燃烧器．主要结构如图1昕示7f污浊协流f司向流动喷射【】同向流动Hl1)，l，hh-一鼢烧器小意㈥采片jJ，同轴射流设计，日J‘燃混合气从下往上流动，运动过程阻力小，流动过程简化，燃料和空气均匀混合，解除了湍流与燃烧之间的耦合，提供了均匀稳定的热氛围，整个燃烧器上方的温度均匀可控[9-nJ。Dibble燃烧器的这些特性．使其成为研究不同燃料射流抬升火焰的火焰结构、温度分布