Wtryskiwacz oleju napędowego Wtryskiwacz paliwa 0445110466 0445110717 0445110794 Bosch dla Jianghuai Auto

Large Eddy Symulacja otwarcia wtryskiwacza diesla za pomocą dwufazowego modelu kawitacyjnego（część 1）

Abstrakcyjny.

W artykule przedstawiono orientacyjne wyniki symulacji przepływu w fazie otwierania wtryskiwacza oleju napędowego. W celu uchwycenia złożonego pola przepływu i struktur kawitacyjnych tworzących się we wtryskiwaczu zastosowano symulację dużych wirów, uwzględniając ściśliwość cieczy. W celu uwzględnienia efektów kawitacji zastosowano model dwufazowej mieszaniny jednorodnej.

Szybkość przenoszenia masy modelu mieszaniny dostosowano tak, aby w jak największym stopniu ograniczyć występowanie podciśnień. Podczas symulacji w obszarach zapadnięcia się pary stwierdzono wartości szczytowe ciśnienia o wartości przekraczającej 4000 barów, czyli wyższej niż granica plastyczności typowych materiałów. Lokalizacje takich pików ciśnienia dobrze odpowiadają rzeczywistej lokalizacji erozji stwierdzonej na podstawie skanów rentgenowskich.

1. Wprowadzenie

Układy wtrysku oleju napędowego odgrywają zasadniczą rolę w silnikach spalinowych, ponieważ wpływają na powstawanie strugi paliwa, atomizację i spalanie, powstającą emisję i wydajność silnika. Utworzone prędkości strumienia są rzędu 500 m/s, a ciśnienie przed strumieniem wynosi około 2000 barów. Obecne trendy wskazują, że ciśnienie wtrysku wzrasta nawet do 3000 barów, aby spełnić przyszłe przepisy UE dotyczące emisji. Jednakże wyższe poziomy ciśnienia powodują bardzo duże prędkości w ciasnych kanałach wtryskiwacza Diesla i duże przyspieszenia przy ostrych zmianach kierunku (zakręty, zaokrąglenia itp.), co prowadzi do lokalnego spadku ciśnienia statycznego poniżej ciśnienia nasycenia i powstania kawitacji.

Ponadto kawitacja może prowadzić do uszkodzeń w postaci erozji kawitacyjnej i poważnego pogorszenia wydajności wtryskiwaczy, a nawet katastrofalnej w skutkach awarii wtryskiwacza, która w przypadku złamania końcówki wtryskiwacza może spowodować uszkodzenie silnika. Podjęto wiele prób przewidywania erozji wtryskiwaczy diesla, patrz np. praca Koukouvinis i in. [1].