随着人们对环境保护的日益关注,减少污染物排放和燃料消耗已成为柴油机领域面临的重要挑战之一。燃料的雾化质量直接影响发动机的节能减排效果。本文在研究柴油、汽油混合燃料理化特性的基础上,利用高压共轨定容弹试验系统,研究了燃料性质、喷射压力、喷油脉宽和环境压力对柴油-汽油混合燃料喷雾特性的影响。此外,利用FLUENT计算流体力学软件仿真分析了针阀结构和喷孔角度对喷孔内流动特性和喷雾特性的影响。(1)试验结果表明:随着汽油掺混比的增加,混合燃料的喷雾锥角逐渐增大,贯穿距离减小,喷雾投影面积增大,雾化液滴尺寸数目分布曲线向小颗粒方向偏移,小粒径液滴占比增加,雾化液滴索特平均直径下降,雾化质量明显改善。提高喷射压力与环境压力能够增大喷雾锥角和喷雾投影面积,减小索特平均直径,促进燃油雾化。增大喷油脉宽,喷雾发展时间变长,喷雾贯穿距增大,喷雾锥角先减小后基本相近,喷雾面积先减小后增大,索特平均直径增大。(2)仿真结果表明:与单锥面针阀相比,双锥面针阀的喷孔出口质量流量更大,压力梯度分布及喷孔内速度分布更加均匀,且喷孔内部最大速度及喷孔出口处的速度更高,湍动能较大,气相体积分数较小。采用双锥面针阀,改善了压力室入口处的有效流通截面,降低了节流损失,提高了燃油流速。与单锥面针阀相比,双锥面针阀油束中心的速度、喷雾贯穿距更大,索特平均直径较小,改善压力室结构可在一定程度上提高雾化质量。随着喷孔倾斜角的增大,燃油流动方向变化更小,能量损失减小,喷孔出口处的质量流量增大,流动速度提高,湍动能增大,空化减弱,喷雾贯穿距逐渐增大,索特平均直径逐渐减小,喷雾核心区的最大速度增大,燃料雾化质量得到改善。