【摘要】 喷雾在工业、农业以及日常生活中都有着广泛的应用，作为一门亟待发展的学科，喷雾学在汽车工业中从原材料、制造、装饰、运行、维护等方面的作用显得日益突出，本文就是从喷雾学理论出发，阐述了喷射与雾化在汽车产业链中的相关应用，同时对其价值和发展做出相应的预测。

【关键词】 喷雾学 汽车行业 应用综述 探究

前言

喷雾是将液体通过喷嘴喷射进入气体介质中，使之分散、碎裂成小颗粒液滴的过程，雾化则是在内力和外力共同的作用下液体的碎裂过程；喷雾最直接的结果是使得大块液体团碎裂和雾化成小颗粒的液滴，以增大了液体与介质的接触面积。喷雾主要是通过对液体加压或加速等途径产生，雾化过程则包括如下几个基本因素：喷嘴内部的液体动力学，圆射流或液膜射流喷射表面波的发展和气体的扰动作用，喷嘴的几何形状、喷射压力与环境气体背压的差值以及气体介质的性质和液体本身的物理特性；喷雾的基本参数有喷射压力、喷雾锥角、喷雾距离、喷射速度、液滴尺寸等，通过喷射与雾化使得液体在介质中所呈现的形态则决定了这种喷射和雾化模式的用途，如加湿灌溉、降温降尘、清洗、干燥、镀膜、润滑、仿真景观以及气体调节等，最常见的喷雾应用则是存在于各种动力机械的燃料供给系统中。

一、喷雾在汽车发动机上的应用

汽车上常用的动力机械主要是汽油机和柴油机，由于汽油和柴油在物理性质、化学性质以及使用性能方面的区别，因此对喷油系统的要求也不尽相同，内燃机正常工作的情况下，喷油系统工作参数包括喷嘴安装位置、喷射压力、喷射角、喷射距离、喷油时刻、喷油量和可变喷嘴等对内燃机工作的动力性、经济性、排放性和稳定性都有影响，油、气流、燃烧室的完善与匹配是提高发动机热效率的根本途径，对于特定的发动机，改善喷雾在三者中有着不可替代的作用，通过改变油滴粒子的粒径以获得更大的油气接触面积、改变喷嘴油束形态使其顺应气体流动达到充分混合的目的、改变喷雾模式从而实现喷雾场的扩散和燃烧形式与燃烧室的形状和特征相匹配，这就对喷油系统特别是喷油嘴的性能提出了高要求，现在所广泛采用的喷油嘴依然是1913年所建立起来的电磁线圈控制式，实际上是在常闭阀的基础上通过ECU指令来控制其开闭从而实现喷油与否的过程，这对内燃机整体性能的提升有重大意义。

二、喷雾在汽车其他方面的应用

（一）冶金和机械加工

近年来，随着材料成型技术的不断发展，涌现了不少先进的金属制造工艺方法，与喷雾相关的冶金技术包括喷射成形技术，其工艺过程是将金属熔体雾化和雾化液滴沉积合为一体，以此直接由液态金属制备具有快速凝固组织特征的大块金属胚体，因其工艺简单，铸件性能改善、成形多样而倍受重视，对喷嘴的要求比较高，金属加工时所采用的淬火、电镀盐水喷雾、冷却降温喷雾以及脱模剂喷雾的好坏都与喷雾质量有极大相关性。

（二）雨淋实验及清洗

雨淋实验是反映和改善汽车舒适性重要基础措施，包括雨淋实验台架和实验用喷嘴，常见用途还有汽车维修部门使用的高压水射流喷枪清洁工具，方便快捷达到维护汽车的目的

三、喷雾在汽车行业发展趋势

（一）高压喷射

实现高压甚至超高压的喷射对于控制雾场参数也大有裨益，因为高压带来的是液束喷射雾化形态的改变，典型应用就是高压共轨喷射技术，它是一种将油压建立和喷油区分开来的电液伺服系统，较传统喷油系统而言具有柔性控制以及消除异常喷射和实现恒高压的优势，对节能减排有积极作用。

（二）微粒雾化

常用的喷嘴包括压力喷嘴、旋转喷嘴、空气助力喷嘴、喷气喷嘴气泡气哨喷嘴，所产生的粒子特征直径分布如图所示，静电喷雾雾化质量高同时对液滴赋予静电吸附作用以符合使用要求，超声喷雾所采用的电控雾化效果，液体流动速率低时能保证高的雾化质量，纳米技术作为一门前沿学科，而喷雾和燃烧造粒的粒子直径能达到这种纳米数量级，因此喷雾朝着微粒化的发展也可以为纳米技术的开拓创新起到相应的助推作用。

四、总结

传统喷雾时常见的平孔喷嘴、圆射流喷嘴和环状射流喷嘴内部流动状态以及外部喷雾形态已被广泛的应用和深入研究， 喷雾实验台架用于了解射流的形态 ，马尔文主要用以研究雾场形态，为大量喷嘴及其工作环境下的宏观和微观喷雾特性提供了强有力的科学依据，喷雾新技术开发，是将流体力学和实验基础与数值仿真（CFD）相联系，获得模拟数据，以此为基础完善常规喷嘴和开发新型喷雾设备从而达到日益多样化的喷雾要求，喷雾学科具有广阔的发展方向和应用前景。

参考文献

[1] 曹建明.喷雾学.北京：机械工业出版社.2013

[2] 陈家瑞.汽车构造（上、下）.第三版， 北京：机械工业出版社，2009

[3] 王福军.计算流体动力学分析.北京：.清华大学出版社.2004