采用超空泡燃油噴油器的先進(jìn)燃油噴射系統(tǒng)

采用最新的制造技術(shù)和新型噴嘴幾何形狀，開發(fā)了新型高速輕量化的燃油噴射系統(tǒng)，該系統(tǒng)中采用了先進(jìn)的超空泡燃油噴射器，其可以控制燃油噴射器噴嘴內(nèi)的氣蝕。對該新型噴射器進(jìn)行試驗(yàn)，可得到如下結(jié)果。

（1）發(fā)動機(jī)在中壓狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，并在均質(zhì)充量壓燃、預(yù)混合壓燃、火花點(diǎn)火條件下，超空泡燃油噴射器能夠在相同燃油壓力下保證霧化質(zhì)量的同時(shí)，噴霧穿透長度減小25%～30%。減小噴霧穿透長度可進(jìn)一步減小二次霧化的液滴尺寸。

（2）在相同燃油壓力下，超空泡燃油噴射器噴嘴產(chǎn)生液滴的平均直徑比傳統(tǒng)噴嘴小了15.5%。小液滴尺寸能夠縮短點(diǎn)火延遲時(shí)間和燃燒持續(xù)時(shí)間，可使重油發(fā)動機(jī)在較高速度下運(yùn)行。

（3）超空泡燃油噴射器在較低的燃油壓力下與普通噴射器在較高燃油壓力下（此時(shí)噴射器噴嘴附近會產(chǎn)生氣蝕）產(chǎn)生相同尺寸的液滴。此時(shí)，超空泡燃油噴射器的組件相比傳統(tǒng)噴射系統(tǒng)更小，進(jìn)而可減輕系統(tǒng)總質(zhì)量、減小體積，以及降低燃料系統(tǒng)部件成本和操作這些設(shè)備消耗的功率。

（4）在適當(dāng)燃油壓力下運(yùn)行時(shí)，超空泡燃油噴射器噴嘴能夠顯著改善噴射液滴的均勻性，提高發(fā)動機(jī)整體燃燒質(zhì)量。

（5）對于幾何結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)某张萑加蛧娚淦鲊娮欤涓倪M(jìn)的噴射特性和良好的控制性可改善缸內(nèi)直噴發(fā)動機(jī)內(nèi)燃油的輸送，且在非氣化環(huán)境下可進(jìn)一步改善燃油輸送性能。

（6）在缸內(nèi)燃油氣化（即壓縮點(diǎn)火）以及較低發(fā)動機(jī)速度和負(fù)荷下，液滴穿透長度降低。當(dāng)在較高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下，該系統(tǒng)液滴的滲透長度幾乎不受燃油壓力的影響，但仍可減少液滴平均直徑，且能夠通過降低燃燒持續(xù)時(shí)間使噴霧更均勻，使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速增加進(jìn)而提高功率密度。

（7）所開發(fā)的先進(jìn)燃油噴射系統(tǒng)能夠很容易地應(yīng)用到任何直噴發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中（包括壓縮點(diǎn)火和火花點(diǎn)火發(fā)動機(jī)，以及往復(fù)式和旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)），只需要在特定燃油噴射器平臺上開發(fā)其噴嘴組件。

John M.Gattonietal. ProceedingsoftheASME 2015InternalCombustion Engine Division Fall Technical Conference，2015.

編譯：趙喚