Les réglementations actuelles strictes en matière d’émissions encouragent l’innovation continue dans la technologie des moteurs. L’injection directe d’essence (GDI) associée à une turbocompression élevée a un impact important sur l’économie du moteur et les caractéristiques d’émissions [1,2]En tant que composant clé du système d’injection directe d’essence, les caractéristiques de l’injecteur affectent directement le taux d’injection de carburant et la distribution de carburant dans le cylindre ; ainsi, elles affectent les performances de combustion et d’émission du moteur à essence GDI. L’écoulement dans la buse d’injecteur GDI est un processus d’écoulement multiphasique compliqué en raison des phénomènes de cavitation et de turbulence. Pour répondre aux réglementations strictes en matière d’émissions, le système de combustion, la forte turbulence et le taux de compression élevé ont un grand potentiel de développement. Il sera plus difficile de contrôler avec précision la masse de carburant du cycle en raison de l’augmentation de la pression d’injection. Avec l’augmentation de la pression d’injection de carburant, l’erreur de traitement du paramètre de structure de l’injecteur de carburant entraînera une augmentation de la différence de masse de carburant d’injection du cycle entre les trous et les produits. Par conséquent, il est nécessaire d’étudier et d’analyser l’influence des erreurs de traitement des paramètres structurels de l’injecteur GDI sur les caractéristiques d’injection afin de garantir la cohérence de la quantité d’injection en circulation sous injection haute pression.

De nombreux travaux de recherche ont été menés sur l’écoulement multiphasique dans la buse et les caractéristiques de pulvérisation d’un injecteur GDI. À l’heure actuelle, le diamètre minimum d’une buse d’injecteur GDI peut atteindre 80 microns. Il est difficile d’analyser directement les caractéristiques d’écoulement réelles de la buse par le biais d’expériences. Les chercheurs ont conçu la buse d’injecteur transparente agrandie [3,4] et a construit une plate-forme visuelle pour analyser l’apparition et le développement de cavitations dans la buse en fonction du critère de similarité. Les résultats pourraient être utilisés pour valider le modèle de simulation d’écoulement multiphasé, mais il est difficile d’analyser l’effet d’un changement de structure de la buse sur la caractéristique d’écoulement. De plus, une technologie de caméra à grande vitesse a été utilisée pour prendre des photos du motif de pulvérisation de l’injecteur de carburant dans les conditions de surfusion, de transition et de flashing [5]. De plus, les chercheurs ont révélé la variation de l’écoulement multiphasique dans l’injecteur GDI au moyen d’une analyse de simulation et ont décrit l’apparition et le développement de la cavitation dans la buse de l’injecteur GDI. [6] en utilisant le volume de fluide [7,8] et modèles de cavitation non linéaires [9]. L’effet du paramètre structurel de la buse [10] Le processus de développement de la cavitation interne a également été étudié. Il a été souligné que le rayon de l’orifice d’entrée de la buse était bénéfique pour réduire la cavitation et augmenter la distance de pénétration du jet. Le rapport longueur/diamètre de la buse avait peu d’effet sur la cavitation et l’angle du cône de pulvérisation, mais l’augmentation du cône de la buse réduirait la distance de pénétration. D’autres chercheurs ont étudié l’écoulement interne de la buse sur la base de tests visuels et de simulations ; l’effet de certains facteurs, notamment la pression d’injection, la contre-pression, la température du carburant, la distribution de la buse d’injection, le déplacement de l’aiguille de l’injecteur et les types de buses sur la gouttelette de pulvérisation, l’angle de pulvérisation et la distance de pénétration de la pointe, ont également été étudiés. [11]. Qing et al. [12] ont étudié le changement de pulvérisation clignotante sous différentes pressions d’injection dans un moteur à essence, et les résultats ont montré que l’augmentation de la pression d’injection induisait une augmentation de la surchauffe et conduisait à des gouttelettes plus fines. Sanghoon et al. [13] ont utilisé des méthodes visuelles pour comparer les caractéristiques de pulvérisation des injecteurs GDI avec des configurations à un ou plusieurs trous. L’interaction de l’énergie cinétique du jet entre les trous a conduit à des diamètres de gouttelettes atomisées plus petits et à des performances d’atomisation améliorées. [14] a proposé la variation de la quantité d’injection de carburant causée par la différence des paramètres structurels entre les trous de pulvérisation et a proposé une méthode d’optimisation des paramètres structurels pour l’améliorer. [15] Il a été proposé d’évaluer la relation entre les paramètres structurels des injecteurs de carburant et leurs performances au moyen de coefficients de sensibilité. Il a été estimé que l’augmentation de la pression d’injection pourrait réduire le diamètre de Sauter des particules, augmenter la surface de pulvérisation et améliorer les caractéristiques d’atomisation.