二沖程活塞汽油機(jī)廣泛應(yīng)用于無(wú)人機(jī)等小型航空飛行器中,但相較于汽油,重油燃料具有更高的閃點(diǎn),這對(duì)于燃料的使用、存儲(chǔ)及運(yùn)輸更加安全可靠。但由于重油燃料粘性大、蒸發(fā)性能差,辛烷值低（29-46）,使其在缸內(nèi)霧化效果差,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)困難,爆震極限功率極低。采用缸內(nèi)直噴技術(shù)一方面可以改善重油燃料在點(diǎn)火時(shí)刻的霧化質(zhì)量（使用霧化質(zhì)量較好的高壓旋流噴嘴或氣助霧化噴嘴）,保證改燒燃料后發(fā)動(dòng)機(jī)仍舊具有原型機(jī)的動(dòng)力性;另一方面,實(shí)現(xiàn)缸內(nèi)直噴化可以大幅度減少燃料的掃氣損失和過(guò)后排氣損失,從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)油耗,并且有助于采用渦輪增壓技術(shù)來(lái)加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)的高空動(dòng)力性。本文以Hirth公司旗下4201發(fā)動(dòng)機(jī)為原型機(jī),利用ANSYS公司的流場(chǎng)分析軟件FLUENT和動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)進(jìn)行了燃燒室改型前后各方案的缸內(nèi)流場(chǎng)及噴霧場(chǎng)數(shù)值模擬,指出了小型航模活塞發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)直噴化改造的關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)計(jì)思路。結(jié)果表明,采用改型后的偏置花燃燒室結(jié)構(gòu),可以顯著提升發(fā)動(dòng)機(jī)高速工況下的掃氣效率,并改善重油燃料的霧化質(zhì)量,當(dāng)噴油器與豎直方向呈5°左右時(shí),偏置方案一中缸內(nèi)燃油混合氣有一定的分層效果,且在火花塞附近形成較濃的可燃混合氣。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)改... 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

201發(fā)動(dòng)機(jī)電子樣機(jī)4201是德國(guó)Hirth公司生產(chǎn)的一款風(fēng)冷，簧片閥進(jìn)氣的兩沖程水平對(duì)置發(fā)動(dòng)機(jī)（如圖2.1

冷卻方式缸徑（mm）沖程（mm）額定功率(kW)進(jìn)氣方式點(diǎn)火方式氣系統(tǒng)、傳感器等）（kg）轉(zhuǎn)速范圍潤(rùn)滑比關(guān)閉時(shí)刻（°CA/BTDC）關(guān)閉時(shí)刻（°CA/BTDC）幾何壓縮比有效壓縮比風(fēng)冷544011簧片閥ECU 控制的 CDI 點(diǎn)火5.71800-6500rpm1:80122，23895，2659.56.2

ite 系列軟件的一部分，由 Gamma Technologie具，涵蓋了發(fā)動(dòng)機(jī)本體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、面，采用有限體積法進(jìn)行流體的計(jì)算，不僅適用二沖程和四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，也能模擬進(jìn)氣道噴射、wer 軟件建立 4201 二沖程進(jìn)氣道噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的一行模型驗(yàn)證和相關(guān)模塊的優(yōu)化（如韋伯燃燒模型算，模擬出原型機(jī)的工作過(guò)程，獲取下一章開展真模型的建立及驗(yàn)證的 GT-Power 建模流程，4201 發(fā)動(dòng)機(jī)作為一款進(jìn)、氣缸主體、排氣系統(tǒng)三大部分。下面將簡(jiǎn)述發(fā)設(shè)置。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的高速電磁閥建模及動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性分析[J]. 李汝寧,高怡,呂帆,李華樂(lè),徐春龍,趙中余.  車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2016(02)
[2]基于AMESim的電磁閥工作過(guò)程動(dòng)態(tài)特性建模與仿真[J]. 陳亮,梁國(guó)柱.  導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2014(03)
[3]AMESim仿真技術(shù)在高速電磁閥中的應(yīng)用[J]. 王秋霞,樊丁,彭凱.  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2014(03)
[4]煤油內(nèi)燃機(jī)的噴嘴霧化性能試驗(yàn)研究[J]. 謝昆,何小民,龔雷雷.  江蘇航空. 2008(S1)
[5]基于AMESim的噴油器工作過(guò)程模擬[J]. 曾東建,楊建軍,黃海波,賀文江.  小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車. 2008(02)
[6]基于AMESim的高壓共軌噴油器的建模及分析[J]. 蔡珍輝1,楊海青1,杭勇,衛(wèi)忠星,潘德強(qiáng).  柴油機(jī)設(shè)計(jì)與制造. 2008(01)
[7]FAI二沖程直噴汽油機(jī)缸內(nèi)流場(chǎng)的多維數(shù)值模擬[J]. 顧維東,楊延相,蔡曉林,陳登.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2007(02)
[8]液體離心噴嘴噴霧場(chǎng)動(dòng)態(tài)特性的初步研究[J]. 楊立軍,葛明和,張向陽(yáng).  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2005(06)
[9]FAI二沖程缸內(nèi)直噴汽油機(jī)的研究[J]. 蔡曉林,楊延相,張平,劉昌文,郗大光,尤兵.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2004(02)
[10]FAI缸內(nèi)直噴二沖程摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的研究[J]. 楊延相,尤兵,劉昌文,郗大光,張平.  小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車. 2003(01)

博士論文
[1]柴油機(jī)高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)[D]. 黃茂楊.東南大學(xué) 2005

碩士論文
[1]二沖程增壓發(fā)動(dòng)機(jī)氣體流動(dòng)及掃氣品質(zhì)的仿真研究[D]. 陳方超.南京航空航天大學(xué) 2017
[2]二沖程點(diǎn)燃式直噴重油發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣形成CFD仿真研究[D]. 黃麗萍.南京航空航天大學(xué) 2016
[3]二沖程點(diǎn)燃式缸內(nèi)直噴重油發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)研究[D]. 楊白凡.南京航空航天大學(xué) 2016
[4]基于CFD的四沖程缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)直噴燃燒系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 朱成.南京航空航天大學(xué) 2012
[5]小型點(diǎn)燃式二沖程活塞重油發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣形成的模擬研究[D]. 石允.北京交通大學(xué) 2012
[6]活塞式內(nèi)燃機(jī)用高速電磁閥控制策略研究[D]. 張延召.南京航空航天大學(xué) 2012
[7]氣助霧化噴嘴結(jié)構(gòu)對(duì)煤油霧化影響的CFD研究[D]. 鄭艷.南京航空航天大學(xué) 2012
[8]CFD在旋流噴嘴設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D]. 徐剛.上海交通大學(xué) 2008



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