Influence of the Wall Temperature on the Mixture Preparation in Di Gasoline Engines

Spray-wall interaction and liquid film models are developed, validated and used to provide better understanding of fuel distribution in a DI gasoline engine with a wideconcept. Numerical calculations including combustion were performed to study the influence of piston temperature on mixture preparation under stratified charge operating conditions. During cold operation or cold start, up to 25% of injected mass forms a liquid film on the piston bowl bottom. This largely affects the combustion efficiency. Increasing piston temperature decreases the gasoline unburned film amount. No significant liquid film remains on the piston when its temperature exceeds the mean of the boiling and Leidenfrost temperatures. This result agrees well with the available experimental obervations which confirm the absence of liquid film when piston temperature exceeds 460 K. Des modèles d'interaction spray-paroi et de film liquide ont été développés et appliqués afin de mieux décrire la distribution du carburant dans les moteurs à essence à injection directe sur une géométrie de concept wide spacing. Plusieurs calculs prenant également en compte la combustion ont été effectués pour étudier l'influence de la température du piston sur la préparation du mélange en condition stratifiée. Lors des phases de démarrage à froid, jusqu'à 25 % de la masse injectée participe à la formation d'un film dans le bol du piston. Ceci influe considérablement sur la combustion. L'élévation de la température du piston réduit la quantité de film formé et non brûlé. Il ne reste quasiment pas de film quand sa température dépasse la moyenne entre la température d'ébullition et la température de Leidenfrost du carburant. Ce résultat est en accord avec des observations expérimentales qui confirment l'absence de film liquide pour des températures de paroi supérieures à 460 K.