Iniettore diesel Iniettore di carburante 0445110466 0445110717 0445110794 Bosch per Jianghuai Auto

Large Eddy Simulazione dell'apertura di un iniettore diesel con un modello di cavitazione a due fasi（parte 1）

Astratto.

Nel presente articolo vengono presentati i risultati indicativi della simulazione del flusso durante la fase di apertura di un iniettore Diesel. Per catturare il complesso campo di flusso e le strutture di cavitazione che si formano nell'iniettore, è stata impiegata la simulazione Large Eddy, considerando la comprimibilità del liquido. Per tenere conto degli effetti di cavitazione, è stato utilizzato un modello di miscela omogenea a due fasi.

La velocità di trasferimento di massa del modello di miscela è stata regolata per limitare il più possibile il verificarsi di pressioni negative. Durante la simulazione sono stati rilevati picchi di pressione in aree di collasso del vapore, con magnitudo superiore a 4000 bar, che è superiore al carico di snervamento dei comuni materiali. La posizione di tali picchi di pressione corrisponde bene alla posizione effettiva dell'erosione rilevata dalle scansioni a raggi X.

1. Introduzione

I sistemi di iniezione diesel svolgono un ruolo fondamentale nei motori a combustione interna poiché influenzano la formazione degli spruzzi di carburante, l'atomizzazione e la combustione, le emissioni formate e l'efficienza del motore. Le velocità del getto formatosi sono dell'ordine di 500 m/s, con pressioni a monte intorno ai 2000 bar. Le tendenze attuali mostrano che le pressioni di iniezione possono raggiungere addirittura i 3.000 bar, al fine di soddisfare le future normative UE in materia di emissioni. Tuttavia, livelli di pressione più elevati provocano velocità molto elevate attraverso i passaggi stretti dell'iniettore diesel e forti accelerazioni in caso di bruschi cambi di direzione (angoli, raccordi, ecc.), che portano alla pressione statica locale che scende al di sotto della pressione di saturazione e provoca la cavitazione.

Inoltre, la cavitazione può causare danni da erosione da cavitazione e un grave degrado delle prestazioni dell'iniettore, fino a guasti catastrofici dell'iniettore, che potrebbero danneggiare il motore, se la punta dell'iniettore si rompe. Sono stati fatti molti sforzi per prevedere l'erosione degli iniettori diesel, vedere ad esempio il lavoro di Koukouvinis et al. [1].