Dieselinjektor drivstoffinjektor 0445110466 0445110717 0445110794 Bosch for Jianghuai Auto

Large Eddy Simulering av dieselinjektoråpning med en tofase kavitasjonsmodell(del 1)

Abstrakt.

I denne artikkelen presenteres veiledende resultater av strømningssimuleringen under åpningsfasen av en dieselinjektor. For å fange opp det komplekse strømningsfeltet og kavitasjonsstrukturene som dannes i injektoren, har Large Eddy Simulation blitt brukt, mens kompressibiliteten til væsken var inkludert. For å ta hensyn til kavitasjonseffekter ble en tofaset homogen blandingsmodell brukt.

Masseoverføringshastigheten til blandingsmodellen ble justert for å begrense forekomsten av negative trykk så mye som mulig. Under simuleringen har det blitt funnet trykktopper i områder med dampkollaps, med en styrke over 4000bar, som er høyere enn flytespenningen til vanlige materialer. Plasseringene av slike trykktopper samsvarer godt med den faktiske erosjonslokaliteten funnet fra røntgenskanninger.

1. Introduksjon

Dieselinjeksjonssystemer spiller en grunnleggende rolle i forbrenningsmotorer siden de påvirker dannelsen av drivstoffspray, forstøvning og forbrenning, de dannede utslippene og motorens effektivitet. Jethastighetene som dannes er i størrelsesorden 500m/s, med oppstrømstrykk rundt 2000bar. Gjeldende trender viser at injeksjonstrykket til og med kan stige til 3000 bar, for å møte fremtidens EU-lovgivning om utslipp. Høyere trykknivåer forårsaker imidlertid svært høye hastigheter gjennom de tette passasjene i dieselinjektoren og sterke akselerasjoner i skarpe retningsendringer (hjørner, fileter etc.), som fører til at lokalt statisk trykk faller under metningstrykket og forårsaker kavitasjon.

Videre kan kavitasjon føre til skade på kavitasjonserosjon og alvorlig forringelse av injektorytelsen, til og med katastrofal injektorfeil, som kan skade motoren hvis injektorspissen bryter av. Det har vært mange anstrengelser for å forutsi dieselinjektorerosjon, se f.eks. arbeidet til Koukouvinis et al. [1].