喷油积油原因分析

喷油器积碳对直喷汽油机燃烧和排放的影响，你知道吗？今天咱就来聊聊这个话题。

积碳喷油器的尖端燃油液滴吸附情况

不同喷油压力下，积碳喷油器的尖端吸附液滴像素数均明显高于干净喷油器。在去除积碳喷油器的尖端积碳后，尖端燃油吸附量明显减少。这可能由以下两个方面的因素共同导致：(1)喷孔内的积碳造成近场喷雾特性的改变，如增加在喷孔出口处产生大液滴的概率；(2)相比于光滑的金属表面，积碳的多孔疏松结构在喷油时更容易吸附燃油。

发动机实际运转过程中喷油器的情况

发动机在实际运转过程中，由于积碳覆盖在喷油器尖端表面，传热性较差会使得喷油器顶部的温度下降，不利于吸附燃油的蒸发。将喷油压力从 10 MPa 提高至 20 MPa，积碳喷油器在去除尖端积碳前、后的燃油吸附量均有所降低，这是由于升高喷油压力增加了喷油时的燃油流速，燃油液滴动量更大，且流经喷孔出口时停留时间更短，减小了被积碳吸附的概率。

“喷油”原因分析图

以某国 D7 推土机液压系统图为例，讨论油箱油面的波动和平衡问题。工作时，液压泵出多少油液，回油量也有多少，油箱油面处于动态平衡。如果由于某种原因（如系统原来未充满油，或工作油温升高等）使回油量少于或多于出油量，油箱油面将下降或上升。但是，这种油面的波动一般是微量的或缓慢的，在通气孔作用下，油箱内外不至于产生明显的压力差，油面能平衡在某一水平面上而不致溢出或使吸油困难。如果在某一瞬间，回油量大大多于出油量，使油面迅速上升，此时理想情况是将油箱内空气排出一部分，使油面平衡在新的水平上。但是，如果油面上升的速度极快，使箱内空气来不及排出，就会出现油液和空气一起排出而形成喷油。或者，油面上升速度虽不够快，但是若箱内空气排完后油面仍然继续上升，会出现溢油现象。由此可见，在某一段时间内回油量大大超过出油量是产生“喷油”的原因所在。那么，是什么原因使回油量大大多于出油量呢？我们注意到，液压系统在安全溢流阀打开或换向阀换向时，存在高压区突然与回油道相通的情形，此时高压区的油液迅速冲回油箱，油液从高压突然降为低压，将会因油质不同出现如下两种情况。(1)若系统中油液的可压缩性极小。压力突然降低所引起油液体积的增加甚微，液压泵和通气孔的作用足“使油箱内外压力及时平衡，系统保持正常工作状态。(2)若系统中油液的可压缩性较大。由于油液从高压突然降为低压，流回到油箱的油液就在油箱内急剧膨胀，使箱内油液体积迅速增加，液压泵和通气孔的调整作用已不能适应这样的增加速度，从而导致油箱内的压力在一定程度上高于大气压力，即油箱出现内高外低的压力差。在此压力差的作用下，油箱内的油液就混同空气一起从通气孔排出。当压力差较小回油速度较慢时，就出现溢油现象；当压力差较大回油速度较快时，就呈现喷油现象。而且，此时原高压腔就像蓄能器一样，不断地给油箱输入受到高度压缩的油液，使喷油得以持续，直至压力差为 0。