Dízel befecskendező üzemanyag befecskendező szelep 0445110466 0445110717 0445110794 Bosch for Jianghuai Auto

Large Eddy Dízel befecskendező szelep nyitásának szimulációja kétfázisú kavitációs modellel（1. rész)

Absztrakt.

A jelen cikkben a dízel befecskendező szelep nyitási fázisában végzett áramlási szimuláció indikatív eredményeit mutatjuk be. Az injektorban kialakuló komplex áramlási mező és kavitációs struktúrák rögzítésére Large Eddy Simulation-t alkalmaztak, amelybe beletartoznak a folyadék összenyomhatósága is. A kavitációs hatások figyelembevételére kétfázisú homogén keverék modellt alkalmaztunk.

A keverékmodell tömegátadási sebességét úgy állítottuk be, hogy a lehető legnagyobb mértékben korlátozzuk a negatív nyomások előfordulását. A szimuláció során nyomáscsúcsokat találtak a gőzösszeomlási területeken, 4000 bar feletti nagyságrenddel, ami magasabb, mint a szokásos anyagok folyási feszültsége. Az ilyen nyomáscsúcsok elhelyezkedése jól megfelel a röntgenfelvételek alapján megállapított tényleges eróziós helynek.

1. Bevezetés

A dízel befecskendező rendszerek alapvető szerepet töltenek be a belső égésű motorokban, mivel befolyásolják az üzemanyagpermet kialakulását, a porlasztást és az égést, a képződött emissziót és a motor hatásfokát. A képződött sugársebesség 500 m/s nagyságrendű, a felfelé irányuló nyomás 2000 bar körüli. A jelenlegi tendenciák azt mutatják, hogy a befecskendezési nyomás akár 3000 bar-ra is emelkedhet, hogy megfeleljen a jövőbeli EU-kibocsátási jogszabályoknak. A magasabb nyomásszintek azonban nagyon nagy sebességeket okoznak a dízel befecskendező szelep szűk járatain keresztül, és erős gyorsulásokat okoznak éles irányváltoztatások során (sarkok, szeletek stb.), ami a helyi statikus nyomás telítési nyomás alá csökkenéséhez és kavitációhoz vezet.

Ezenkívül a kavitáció a kavitáció eróziós károsodásához és a befecskendező szelep teljesítményének súlyos romlásához, akár katasztrofális befecskendező hibához vezethet, amely károsíthatja a motort, ha a befecskendező csúcsa letörik. Számos erőfeszítés történt a dízel befecskendező eróziójának előrejelzésére, lásd például Koukouvinis et al. [1].