噴油孔積碳對柴油機性能影響的統(tǒng)計分析

噴油孔積碳對柴油機性能影響的統(tǒng)計分析

對柴油機性能和排放的要求不斷增加，使柴油機噴射系統(tǒng)的噴射壓力也不斷增加，相應噴油孔的直徑不斷減少，這將增加噴油孔產(chǎn)生積碳的可能性。噴油孔出現(xiàn)積碳將導致噴油孔內(nèi)部結(jié)構以及出口結(jié)構發(fā)生變化，影響燃油噴射模型，造成燃油噴霧品質(zhì)下降、燃燒效率降低，進而影響柴油機的動力性和經(jīng)濟性。因而，對噴油孔積碳進行分析，則有利于對柴油機進行優(yōu)化設計。

一般來說，噴油孔出現(xiàn)積碳主要是由于噴油器針閥關閉后，噴油孔存在少量柴油殘留，而氣缸對外膨脹做功可導致缸內(nèi)溫度上升，這使噴油孔殘留柴油發(fā)生高溫裂化反應，形成積碳。通過試驗確定噴油孔積碳對柴油機動力性和經(jīng)濟性的影響。試驗采用一臺應用于皮卡車上的直列4缸柴油機，該發(fā)動機配備噴射壓力180MPa的共軌燃油噴射系統(tǒng)、廢氣再循環(huán)（EGR）系統(tǒng)和柴油微粒過濾器（DPF）后處理系統(tǒng)。試驗時，使用不同老化程度的噴油嘴，相應噴油孔表現(xiàn)出不同的積碳程度，記錄不同柴油機參數(shù)下的輸出功率和燃油消耗，柴油機參數(shù)包括發(fā)動機負荷、噴射壓力、噴油正時、噴射持續(xù)時間、EGR率等。所有試驗使用的燃料均滿足加州能源委員會（CEC）制定的CEC RF-79-07標準。利用統(tǒng)計學概念對試驗結(jié)果進行分析。分析結(jié)果顯示，噴油孔積碳將引發(fā)柴油機功率損失和燃油消耗增加，且該結(jié)論在統(tǒng)計學上的置信度為95%。

Christiane Behrendt et al. SAE 2017-01-0803.

編譯：王淼