Wtryskiwacz paliwa o wysokiej wydajności EJBR01801Z Wtryskiwacz oleju napędowego Common Rail Części silnika do Delphi Auto

Dysza wtryskiwacza jest ważnym precyzyjnym elementem łączącym wtrysk paliwa i atomizację, a na wydajność operacyjną układu wtrysku paliwa istotny wpływ ma charakterystyka przepływu w dyszy. Paliwo w komorze ciśnieniowej trafia do wlotu dyszy, pole przekroju poprzecznego kanału przepływowego kurczy się, zwiększa się natężenie przepływu paliwa, lokalne ciśnienie spada poniżej ciśnienia pary nasyconej paliwa, co powoduje kawitację. Ciągle generowane zapadanie się pęcherzyków kawitacyjnych w warunkach wysokiego ciśnienia, zapadanie się mikrostrumienia i jego ciśnienie uderzenia generowane przez uderzenie wewnętrznej powierzchni otworu natryskowego, wraz z upływem czasu wewnętrzna powierzchnia otworu natryskowego będzie wytwarzać pęknięcia i kratery, będzie to miało wpływ na wewnętrzny przepływ dyszy i atomizację sprayu, a w poważnych przypadkach dysza ulegnie awarii. Dlatego też duże znaczenie ma badanie rozwoju przepływu kawitacyjnego wewnątrz dyszy oraz zużycia kawitacyjnego na wewnętrznej powierzchni ścianki otworu natryskowego.

Większy wpływ na przepływ kawitacyjny i zużycie kawitacyjne mają parametry geometryczne dyszy. Shervani i in. oraz Lee i in. na podstawie analizy symulacyjnej stwierdzono, że zwiększenie stożka dyszy może skutecznie zmniejszyć wpływ zapadania się pęcherzyków na zużycie kawitacyjne wewnętrznej powierzchni dyszy i że poprawi się niezawodność dyszy. Lee i in. z Uniwersytetu Hanyang przeprowadzili badanie eksperymentalne i odkryli, że im większy stosunek długości dyszy do średnicy, tym więcej energii potrzeba do wytworzenia kawitacji, tj. kawitacja jest tłumiona wraz ze wzrostem długości dyszy. Brusiania i in. porównali właściwości hydrodynamiczne dysz cylindrycznych i stożkowych i odkryli, że stopień przepływu wewnętrznego w dyszy stożkowej jest znacznie zmniejszony, a ogólna równomierność przepływu znacznie się poprawiła. Jeśli chodzi o przewidywanie ryzyka kawitacji, Dular i in. na podstawie swojej analizy wyciągnęli wniosek, że pęcherzyki kawitacyjne w pobliżu ściany zapadną się asymetrycznie i wytworzą przepływ uderzeniowy mikrostrumieni do ściany po stronie znajdującej się dalej od wewnętrznej ściany dyszy. Zhang i in. wyprowadził nowy model przewidywania zużycia kawitacyjnego w oparciu o teorię szybkości przenoszenia masy pomiędzy różnymi fazami, badając szybkość przenoszenia masy pomiędzy różnymi fazami i zweryfikował go w uproszczonej dyszy, ale model nie był w stanie dokładnie przewidzieć ryzyka kawitacji i tak nie jest możliwe jest przewidzenie ryzyka kawitacji. Model nie jest jednak w stanie zapewnić dokładnej ilościowej charakterystyki ryzyka kawitacji. Obecnie przy ocenie ryzyka zużycia kawitacyjnego dyszy główny nacisk położony jest na obszar dyszy, w którym prawdopodobne jest wystąpienie kawitacji oraz na ocenę stopnia zużycia kawitacyjnego w różnych miejscach dyszy. Brakuje jednak ilościowego przedstawienia stopnia zużycia w obszarach, w których może wystąpić kawitacja, a także brakuje badań dotyczących wpływu parametrów geometrycznych dyszy na ryzyko uszkodzeń kawitacyjnych.