Diesel-Einspritzdüse Kraftstoffeinspritzdüse 0445110522 Bosch für Chrysler Jeep Grand Cherokee, Jeep Grand Cherokee Iv, Dodge, Maserati, VM Motor

Der Einfluss von Düsendurchmesser, Einspritzdruck und Umgebungstemperatur auf die Sprüheigenschaften in Dieselmotoren (Teil 1)

1. Einführung

Der in die Kammer eingespritzte Kraftstoff ist für den Dieselmotor wichtig, da er die Leistung und die Emissionen beeinflusst. Bei der Verbrennung ist ein Spray einfach das Einbringen einer Flüssigkeit in eine gasförmige Umgebung durch eine Düse, so dass die Flüssigkeit durch ihre Wechselwirkung mit dem umgebenden Gas und durch ihre eigene Instabilität in Tröpfchen zerfällt [1]. Es ist bekannt, dass die Sprüheigenschaften die Verbrennungs- und Emissionsprozesse in Dieselmotoren erheblich beeinflussen. Durch die Optimierung der Sprüheigenschaften können die Rohemissionen des Dieselmotors, bei denen es sich hauptsächlich um NOx und PM handelt, minimiert werden [2-4]. Untersuchungen zu den Eigenschaften von Dieselsprays haben sich auf die Auswirkung der Sprayeigenschaften auf die Motorleistung konzentriert, wie z. B. das Eindringen der Sprayspitze, die Aufreißlänge sowie die Tröpfchengrößen- und Geschwindigkeitsverteilungen [5]. Der Einspritzdruck hat einen erheblichen Einfluss auf das Eindringen der Sprayflüssigkeit [6]. ]. Mit steigendem Einspritzdruck verlängert sich die Eindringtiefe der Spritzspitze. Dieses Ergebnis hängt sowohl mit einer höheren Menge als auch mit einer höheren Geschwindigkeit der Tröpfchen bei höheren Injektionsdrücken zusammen [7]. Proportional zum Einspritzdruck dringt der Spray bei höheren Einspritzdrücken schneller ein [8]. Die Aufbruchlänge charakterisiert einen Punkt der Diskontinuität, an dem der Sprühnebel von einer Flüssigkeitszone (Massenflüssigkeit oder miteinander verbundene Bänder und Tröpfchen) in einen fein zerstäubten Tröpfchenbereich übergeht [9]. Nach dem Zerfall der aus der Düse austretenden Flüssigkeitssäule können die erzeugten Tröpfchen bei ihrer Bewegung in das umgebende Gas weiter in kleinere Tröpfchen zerfallen [10]. Die Entwicklung dieser Verformung führt zum Zerfall in kleinere Tröpfchen.

Die mit dynamischem Druck, Oberflächenspannung und Viskosität verbundenen Kräfte steuern das Aufbrechen eines Tropfens [11–12]. CFD ist jedoch ein Kompromiss-Tool zur Vorhersage des kritischen Teils, der im Experiment nicht durchgeführt werden kann. In dieser Forschung werden die Eigenschaften von Sprühdiesel untersucht, wobei der Schwerpunkt auf der Änderung der Umgebungstemperatur und des Einspritzdrucks bei unterschiedlichen Düsendurchmessern mithilfe von Computational Fluid Dynamics liegt. Mit dieser Simulation können Tropfendurchmesser, Sprühdurchdringung und Aufbruchlänge erfasst werden.