GDI汽油机燃油压力波动的数值模拟分析方法

GDI汽油机燃油压力波动的数值模拟分析方法

汽油缸内直喷（GDI）汽油机需要非常可靠的高压燃油喷射系统，以实现新型燃烧策略，并改进燃油雾化过程，以及空气与燃油的混合。但是，由于持续的泵送和喷射，高压燃油喷射系统可能会发生剧烈的燃油压力波动，导致燃油计量精度不高，燃油喷雾质量变差，因此高压燃油喷射系统的设计必须建立在准确的计算模型基础上，且该计算模型能够预测燃油实际的喷射流量和整个燃油系统的喷射行为。介绍了一种用于分析和设计GDI汽油机高压燃油喷射系统的一维数值模拟分析方法，该方法主要研究压力波动的传播现象及系统不同几何形状（高压管长和内径、轨道入口位置、流量控制器直径）对压力波动的影响。

由Perugia大学喷射试验室开发的液压试验台（称为Wet-System）主要用于模拟完整的高压燃油喷射系统，该试验台主要由高压泵、管道、燃油轨和喷射器组成，其能够在不同转速和负荷条件下测量燃油压力和燃油的瞬时喷射流量，确定系统几何形状对压力波动和喷射速率的影响。同时，在LMSAMESim环境中开发了完整高压燃油喷射系统的一维数值模型，模拟高压泵、泵到轨道的液压传输、轨道压力和喷油器压力。当工作条件在试验台上受限时，利用该模型可预测系统的动态响应。

将预测结果与试验数据进行了比较，验证了一维数值分析方法的有效性，即该方法能够精确地估计高压燃油喷射系统中压力波动的传播，以及系统不同几何形状对压力波动的影响。

刊名：Fuel（英）

刊期：2016年第173期

作者：LucioPostriotietal

编译：赵唤