Kết quả của sự phun xé dòng nhiên liệu là xuất hiện số lượng lớn các hạt nhiên liệu chuyển động hình thành chùm tia. Nhìn chung số lượng các hạt
hình thành khi phun nhiên liệu gồm khoảng 0,5.106 20.106 hạt. Sự phân phối các hạt trong chùm tia không đồng đều về số lượng và kích thước làm cho chùm tia có cấu tạo không đồng đều. Tốc độ chuyển động của các hạt nhiên liệu và số lượng của chúng tăng dần trong phạm vi gần trục của chùm tia.
`
Tại mặt trước chùm tia gặp phải lực cản khí động học lớn nhất của môi trường không khí đang chuyển động trong xilanh sẽ xuất hiện sự cản trở nhanh nhất đối với các hạt nhiên liệu. Chùm tia nhiên liệu chuyển động về phía trước là do ở mặt trước chùm tia, các hạt nhiên liệu bị cản trở sẽ biến đổi thành những hạt nhiên liệu mới có đủ năng lượng dự trữ để tiếp tục chuyển động.
Động năng của các hạt nhiên liệu được tiếp thêm bởi dòng không khí xoáy cuộn phần nào lan tràn vào trong chùm tia nhiên liệu. Kết quả là xuất hiện kèm theo dòng chảy rối. Nó tạo điều kiện hòa trộn các hạt nhiên liệu nhỏ với hơi nhiên liệu ở lớp ngoài của chùm tia nhiên liệu, và như vậy sẽ làm giảm cản trở chuyển động các hạt nhiên liệu hình thành do chuyển động của nhiên liệu ở giữa và cuối quá trình phun.
Hình 2.10: Sơ đồ chùm tia nhiên liệu
I. Tốc độ nhiên liệu tại mặt cắt ngang chùm tia.
II. Sự phân bố nhiên liệu tại mặt cắt ngang các chùm tia 1.Lớp ngoài của chùm tia (vỏ chùm tia)
2.Lớp trong của chùm tia (lõi chùm tia)
Trên hình 2.10 trình bày sơ đồ chùm tia và sự phân bố các phần nhiên liệu ở các tiết diện ngang chùm tia từ lỗ phun cho tới những độ xa khác nhau. Việc xác định kết cấu chùm tia, có nghĩa là xác định bộ phận nhiên liệu trong nó, theo mức độ phát triển của nó là khá phức tạp. Thông thường chỉ là xác định lượng nhiên liệu đi vào trên một đơn vị góc côn chùm tia ch hay đi qua một đơn vị diện tích tiết diện ngang của chùm tia trong suốt cả thời gian phun. Đối với loại vòi phun có đầu cắm trong lỗ thì kết cấu của chùm tia phun khác nhiều so với đưa ra trên
hình 2.10. Đầu chốt cắm trong lỗ phun giúp cho các hạt nhiên liệu được phân bố theo hình côn ở bề mặt ngoài, còn ở trung tâm chùm tia được điền đầy không khí.
Ngoài ra kết cấu của chùm tia nhiên liệu còn được đặc trưng bởi các kích thước hình học sau (hình 2.10): chiều dài (độ xa của chùm tia) Lch, bề rộng Bch và góc côn của chùm tia ch. Sự phát triển của chùm tia được đánh giá bởi tốc độ chuyển động ở mặt trước của chùm tia tr. Các
đại lượng đặc trưng cho sự phát triển của chùm tia biến đổi theo mức độ phun nhiên liệu, có nghĩa là theo thời gian. Sự phát triển của chùm tia nhiên liệu
Hình 2.11: Hình ảnh chụp chùm tia nhiên liệu ở những pha phun khác nhau (nb =2050 v/ph; Vctr = 76 mm3;
dc = 0,5 mm)
Hình 2.12: Sự biến đổi các thông số chùm tia theo thời gian.
Những ảnh chụp này nhận được bằng cách chụp trong phòng tối với điều kiện