对于缸内直喷内燃机,由于液滴蒸发时间有限,液体燃料易撞击在气缸壁或活塞壁上,在其表面留下沉积油膜,因此喷雾碰壁过程对混合气的形成起到重要作用。一般而言,从燃料喷射到着火所留给附壁燃料的蒸发时间极其短。在附壁燃料附近形成一个富燃料区,此区域为碳烟颗粒物排放的主要来源之一。深入理解喷雾碰壁过程对于降低内燃机排放、提高经济性至关重要。首先,本文搭建了单液滴碰壁蒸发实验台,利用高速摄影技术,对液滴碰壁及蒸发现象进行测试和分析。结果发现在低壁温条件下,随壁面温度升高,碰壁液滴的蒸发时间逐渐减少,并且随着壁面温度的升高,液滴的温升速率显著加快。在相同壁面温度、不同We数情况下,液滴蒸发时间差别很小。液滴在大粗糙度壁面上的蒸发时间略小于小粗糙度的壁面。但是液滴蒸发速率的变化趋势基本相同。通过对比水和乙醇的蒸发历程发现,乙醇液滴的蒸发速率明显大于水。在中等壁温条件下,随壁面温度升高液滴与壁面的传热加强,碰壁后初始阶段生成气泡以及气泡发展破裂的速度迅速增加,而中小气泡的形成减弱。在高壁温条件下,随壁温的升高,生成气膜的速度不断加快,气膜对液滴的向上托起作用逐渐增大,生成球形液滴稳定性逐渐加强。但是由于快速蒸发生成的气体在水平方向的推动作用,球形液滴在水平面上始终具有较强的运动趋势。其次,进行了喷雾碰撞壁面的实验研究。结果发现在保持其他条件不变的情况下,减小喷油器与壁面的碰撞距离,附壁油膜明显减少,燃油雾化程度增强；加大壁面的倾斜角度,燃油碰壁后,卷吸高度有所增加,且碰壁长度显著增加,有助于附壁油膜的蒸发；升高壁面温度,直接促进了碰壁油膜的蒸发,对减少附壁油膜量效果明显。