随着“双碳”目标的提出和基于能源安全的考量,寻找有效的代用清洁燃料已经迫在眉睫,基于我国能源结构和甲醇自身的优点考量,甲醇作为汽车的清洁代用燃料具有重大意义。甲醇喷油器作为甲醇发动机高压共轨喷射系统的核心部件,其性能的优劣直接决定着甲醇发动机的动力性、经济性和可靠性。因此,甲醇喷油器的研究对于甲醇发动机燃料喷射系统的开发具有重要的意义。文中以一台某三缸柴油机改造成电热塞辅助压燃甲醇发动机的喷油器为原型研究了甲醇喷油器结构参数对液力响应的影响以及喷射参数和结构参数对喷嘴内部三维流场和空穴的影响,建立了甲醇喷油器的一维模型和喷嘴的三维模型,相关结论如下:通过对甲醇喷油器主要结构进行数学建模,得出影响液力响应的结构参数,然后利用AVL Hydsim软件建立的甲醇喷油器仿真计算模型对影响液力响应的结构参数进行仿真计算。结果表明:进油孔孔径、柱塞直径、针阀直径、柱塞弹簧预紧力是影响喷油器液力响应的4个关键因素。由此,选择合理范围的结构参数进行正交试验,得出各个参数对喷油器液力响应各个阶段的影响程度,其中进油孔孔径对液力响应4个动态指标影响均极为显著,由此优选出最佳参数。优化方案对提高液力响应有明显的效果。通过Converge建立喷油器喷嘴的三维仿真计算模型,将AVL Hydsim中建立的一维模型的针阀升程曲线和蓄压腔压力曲线以及台架实验上的喷射边界条件作为三维仿真计算的输入和边界条件,完整的对针阀开启阶段喷嘴内部甲醇燃料的流动性进行瞬态研究,从而使得计算结果更加接近喷油器喷嘴实际的工作状态。主要从喷油器的喷射参数和喷嘴的结构参数两个方面对喷孔内部甲醇流动性能的影响进行研究。结果表明:对于喷射参数而言,甲醇温度对于喷油器喷嘴内部流动的影响很小,喷射压力和喷射背压对喷嘴内部的速度场、湍动能场和空穴分布具有显著影响,且喷射压力和喷射背压两者对喷嘴内部流动性能的趋势完全相反;对于喷嘴结构参数而言,喷孔入口圆角半径和喷孔直径变化,都会显著影响喷嘴内部的速度场、湍动能场和空穴分布情况。通过研究发现,从提高甲醇发动机的燃雾化而言,提高喷射压力、降低喷射背压、减小喷孔入口圆角半径和增大喷孔直径均能在一定程度上改善喷雾特性。