Гомогенизация смеси при впрыскивании топлива представляет собой совокупность ряда элементарных процессов: распиливание топлива; движение и испарение капель; образование, движение и испарение топливной пленки; смешение паров топлива с воздухом, имеющих место как во впускном тракте, так и в цилиндре двигателя.

Гомогенизация смеси во многом зависит от конструктивных особенностей аппаратуры впрыскивания топлива и способов подачи, которые принципиально сводятся к двум основным способам впрыскивания топлива: на тарелку впускного клапана и в направлении стенки впускного канала, называемого в дальнейшем впрыскиванием на стенку канала. Каждый из этих способов подачи топлива, в свою очередь, может осуществляться или в период такта впуска, или при закрытом впускном клапане.

Для изучения качества распыливания топлива форсунками в МАЛИ на макетной установке с прозрачным каналом квадратного сечения площадью 13 см2 (такая площадь сечения характерна для современных двигателей с рабочим объемом цилиндра 0,35...0,5 л) использовались искровое фотографирование струй форсунок и улавливание капель на пластины с иммерсионным слоем (сажа и оксид магния). Установлено, что при давлении впрыскивания рв1^, равном 0,2 МПа, размеры капель, поступающих в воздушный поток из жиклера струйной форсунки с диаметром сопла dc, равным 0,51 мм, составляют 250...800 мкм, а из жиклера штифтовой форсунки системы фирмы „Бош” (кольцевая щель шириной 0,085 мм) — примерно 50...500 мкм.

При скоростях воздушного потока, равных 5...50 м/с, на расстоянии ]20 мм от форсунки, расположенной под углом 45° к оси канала по потоку (этот угол можно рассматривать как предельный в двигателе с впрыскиванием топлива), капли имеют средний диаметр по Заутеру в пределах 200...270 и 220...400 мкм соответственно для впрыскивания штифтовой и струйной форсунками, для 90% капель при этом характерны размеры более 100 мкм.

При впрыскивании на стенку канала наблюдалось уменьшение размеров капель при малых скоростях (vB^ 10 м/с) воздушного потока, что обусловливалось ударом крупных капель о стенку, образованием на ней топливной пленки и последующим „выбиванием” из нее так называемых „вторичных” капель, вновь возвращающихся в воздушный поток. Величина^ „вторичных” капель находится в пределах 120...190 мкм и практически не зависит от типа топливной форсунки, а спектры их распределения таковы, что массовая доля топлива в частицах размером более 100 мкм составляет не менее 65%. В условиях впрыскивания в неподвижный воздух масса „вторичных” капель при цикловых подачах ди топлива, равных 15...35 мг/цикл, может достигать 30...10 % всего впрыснутого на стенку канала топлива.