Vstřikovač nafty Vstřikovač paliva 0445110466 0445110717 0445110794 Bosch pro Jianghuai Auto

Large Eddy Simulace otevření dieselového vstřikovače s dvoufázovým kavitačním modelem(část 1)

Abstraktní.

V tomto článku jsou uvedeny indikativní výsledky simulace proudění během fáze otevírání dieselového vstřikovače. Pro zachycení komplexního proudového pole a kavitačních struktur tvořících se v injektoru byla použita simulace velkých vírů, přičemž byla zahrnuta stlačitelnost kapaliny. Pro zohlednění kavitačních efektů byl použit dvoufázový model homogenní směsi.

Rychlost přenosu hmoty modelu směsi byla upravena tak, aby se co nejvíce omezil výskyt podtlaků. Během simulace byly zjištěny tlakové špičky v oblastech kolapsu páry, s velikostí přesahující 4000 bar, což je vyšší mez kluzu u běžných materiálů. Umístění takových tlakových vrcholů dobře odpovídá skutečnému umístění eroze, jak bylo zjištěno z rentgenových skenů.

1. Úvod

Systémy vstřikování nafty hrají u spalovacích motorů zásadní roli, protože ovlivňují tvorbu rozstřiku paliva, rozprašování a spalování, vznikající emise a účinnost motoru. Vytvořené rychlosti paprsku jsou řádově 500 m/s, s tlaky proti proudu kolem 2000 barů. Současné trendy ukazují, že vstřikovací tlaky stoupnou dokonce až na 3000 barů, aby byly splněny budoucí právní předpisy EU v oblasti emisí. Vyšší úrovně tlaku však způsobují velmi vysoké rychlosti přes těsné průchody v naftovém vstřikovači a silné zrychlení při prudkých změnách směru (rohy, zaoblení atd.), které vedou k lokálnímu poklesu statického tlaku pod saturační tlak a ke kavitaci.

Dále může kavitace vést k poškození kavitační erozí a vážnému zhoršení výkonu vstřikovače, dokonce i ke katastrofickému selhání vstřikovače, které by mohlo poškodit motor, pokud by se hrot vstřikovače ulomil. O predikci eroze dieselového vstřikovače bylo vynaloženo mnoho úsilí, viz např. práce Koukouvinise et al. [1].