空氣輔助缸內直噴汽油機工作過程的仿真研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的氣道噴射汽油機相比,缸內直噴汽油機在改善燃油經濟性、動力輸出和冷啟動排放等方面體現出了較為明顯的優(yōu)勢,因而成為了當今車用汽油機的主要發(fā)展方向。本文以AVL公司的三維仿真軟件FIRE為平臺,對一款低壓空氣輔助缸內直噴汽油機的工作過程進行了計算分析,進而為直噴汽油機燃燒系統(tǒng)的設計優(yōu)化提供依據。
　　首先,建立了空氣輔助缸內直噴汽油機的進氣道及燃燒室的幾何模型和計算網格。分析了進氣道及缸內的工質流動,在對噴霧模型進行了有效性驗證

2、的基礎上,比較了不同噴油時刻條件下原機與新燃燒室方案的混合氣形成過程,探討了原機與新方案燃燒特性之間的差異。結果表明:
　　(1)計算分析了原機的缸內氣流運動狀況:隨著氣門開啟幅度的加大,進氣門兩端下方分別形成了方向相反的兩個滾動渦,之后兩者相遇并相互擠壓,到壓縮行程缸內僅存在單一方向的滾流運動;活塞運行接近上止點(700°CA)時,缸內滾流運動已不明顯,此時擠流強度較高,有利于加快火焰?zhèn)鞑ァ?br>　　(2)與原機相比,新方案在

3、壓縮行程后期缸內平均湍動能顯著增加,其中最大增幅達20.3％,從而提高了壓縮上止點前20°CA時缸內混合氣濃度分布的整體均勻度;當噴油時刻為420°CA和440°CA時,新方案均能在兩個火花塞間隙處形成適合穩(wěn)定點火的混合氣濃度。
　　(3)原機的缸內火焰?zhèn)鞑ゲ痪鶆虿⑶颐黠@滯后于新方案,后燃現象較為嚴重。采用新方案后缸內的火焰?zhèn)鞑サ玫搅溯^大的改善,燃燒相位提前,最大爆發(fā)壓力和壓力升高率均有較大幅度的上升,發(fā)動機的熱效率得到了提高。<