相对于传统的进气道喷射(PFI)汽油机而言,缸内直喷(GDI)汽油机可以灵活地控制混合气形成以及燃烧过程,目前已成为车用发动机的主流。为满足日益严格的排放法规,对GDI汽油机的喷雾质量提出了更高的要求。闪急沸腾(闪沸)喷雾已被证实可以显著改善GDI汽油机的喷雾质量,并且普遍存在于实际工况中。然而实际发动机中的闪沸喷雾形态可能会发生改变,出现喷雾坍塌现象,从而造成排放恶化。因此有必要进一步对闪沸喷雾坍塌机理进行研究,以此来抑制闪沸喷雾坍塌行为。本课题将围绕高背压下的闪沸喷雾形态,油束液滴内部的气泡增长规律以及油束间的相互作用进行研究,来深入理解闪沸喷雾坍塌机理。在高背压闪沸条件下,对正己烷的喷雾形态进行观察,发现单独油束,闪沸喷雾未发生坍塌,并且随油温的增加喷雾宽度逐渐变宽。这是由于高背压闪沸环境下产生的大量蒸汽抵消了高速射流运动引起的低压区,从而证实了高速射流运动引起的低压区不能完全解释闪沸环境下的喷雾坍塌。通过提高喷射压力来增强射流速度,发现喷雾仍未坍塌,进一步核实了此结论。对高背压闪沸环境下油束内部的气泡增长进行研究,发现提高油温将促进气泡半径的增加,而随着背压的增加气泡增长被抑制。由此可见,高背压环境下气泡生长被抑制是正己烷高背压闪沸不坍塌的原因之一。对高背压闪沸环境下的单孔喷雾形态进行了研究,对比了单孔与五孔喷油器的喷雾形态并分析了油束间的相互作用。发现在闪沸环境下近喷嘴区域的油束膨胀程度可能与喷雾坍塌呈正相关关系,即单孔射流在近喷嘴区域的膨胀程度越高,多孔喷雾坍塌程度越强。在高背压环境下,较高的背压将会阻碍油束径向发展并且会抑制气泡生长,导致近喷嘴区域的喷雾宽度减小,因此减轻了油束间的相互作用,喷雾未发生坍塌。