燃料噴射系の電子計算機シミュレーションによる噴射特性の予測について

抄録

ディーゼル機関の燃料噴射系のシミュレーションに関する研究は数多くあり, 電子計算機の発達に伴ってかなりの精度向上と時間の短縮が行なわれてきた.しかしながら, これらの研究では, 主に圧力, 噴射率などを求め実測値と比較しているけれども, 噴射系の開発, 設計段階でさらに必要となる二次噴射や不整噴射などの異常噴射に関するものがほとんどみられない.
そこで, 本研究では, 電子計算機による燃料噴射系シミュレーションの精度をさらに向上させることと, 得られたシミュレーションにより異常噴射領域を予測することの2点に主眼をおいた.このために, 噴射管内圧力, 弁リフト, 噴射率などを測定し, 計算結果と実験結果の比較, 検討により次の事柄を明らかにした.
(1) 仮定した特性値のうちで, 吐出弁とニードル弁の減衰係数が噴射特性に及ぼす影響は著しい.
(2) 吐出弁の減衰係数を大きくするにつれて, 噴射管内の残留圧力と噴射後ノズル側へ伝ぱする反射圧力波が低下し, 主噴射量と二次噴射量が減少した.
(3) 実験結果と計算結果の比較から, 吐出弁の減衰係数の値を適当にとると, 噴射管内圧力, 噴射量, 噴射率などが非常に良く一致した.
また, このシミュレーションを用いて異常噴射領域を予測した結果と実験結果との比較により, 二次噴射領域, 不整噴射領域ともに満足できる一致が得られた.なお, このシミュレーションは細部に関してまだ改良すべき点が数多くあるけれども, 実用上, 噴射特性を十分精度良く予測できることが明らかになった.