本文關(guān)鍵詞：燃油分層對(duì)新型二沖程汽油機(jī)SFI燃燒的影響

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【摘要】：頂置氣門(mén)式二沖程汽油機(jī)是一種面向乘用車(chē)的新型二沖程汽油機(jī),利用其靈活的氣門(mén)機(jī)構(gòu)可以在低負(fù)荷時(shí)發(fā)揮可控自燃(CAI)燃燒、高負(fù)荷時(shí)發(fā)揮小型強(qiáng)化的優(yōu)勢(shì);而分層火焰引燃(SFI)燃燒可以自然地將低負(fù)荷時(shí)的CAI燃燒和高負(fù)荷時(shí)的稀薄火焰燃燒銜接起來(lái)。因此,這種新型二沖程汽油機(jī)提供了一種極具潛力的降低油耗、提升熱效率的技術(shù)方案。本研究采用三維數(shù)值仿真的方法對(duì)自主設(shè)計(jì)的采用了垂直進(jìn)氣道和噴霧引導(dǎo)型燃燒系統(tǒng)的頂置氣門(mén)式二沖程汽油機(jī)進(jìn)行了冷流、噴霧和燃燒的數(shù)值模擬,研究了部分負(fù)荷下燃油直噴策略和活塞凹坑結(jié)構(gòu)對(duì)缸內(nèi)混合氣形成過(guò)程的調(diào)控作用,并進(jìn)一步揭示了其對(duì)SFI燃燒過(guò)程的作用機(jī)制。本文首先建立了新型二沖程汽油機(jī)數(shù)值仿真平臺(tái),并從缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)出發(fā),分析了單次直噴時(shí)刻、配合兩次直噴的活塞凹坑結(jié)構(gòu)對(duì)油氣混合過(guò)程的影響。研究表明,受缸內(nèi)兩股方向相反的滾動(dòng)渦的影響,采用壓縮沖程早期的單次直噴時(shí),壓縮末期電極附近難以形成適宜點(diǎn)火的混合氣;燃油兩次直噴時(shí),凹坑活塞配合較小的第二次直噴比例更易于在電極附近形成偏濃的混合氣。在前期對(duì)缸內(nèi)油氣混合過(guò)程認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究了不同的活塞凹坑設(shè)計(jì)、第二次直噴時(shí)刻和兩次直噴比例對(duì)SFI燃燒過(guò)程的作用機(jī)制。研究表明,受缸內(nèi)逆滾流主導(dǎo)的流場(chǎng)形態(tài)影響,自燃更易于出現(xiàn)在進(jìn)氣側(cè);較小直徑的凹坑對(duì)第二次直噴后的燃油匯聚能力較強(qiáng),有效降低了中心區(qū)域的溫度,自燃更易于出現(xiàn)在遠(yuǎn)離火焰面的外圍區(qū)域。第二次直噴時(shí)刻逐步推遲至320°CA時(shí),噴油與凹坑的配合程度更好,燃油更易于匯聚在燃燒室中心區(qū)域,同時(shí),外圍區(qū)域的溫度增大,自燃時(shí)刻逐步提前;中心區(qū)域和外圍區(qū)域燃油分層的梯度增加,有效降低了SFI燃燒的最大壓升率,但會(huì)略微惡化IMEP。隨著第二次直噴比例的增加,缸內(nèi)中心區(qū)域的混合氣越濃,外圍區(qū)域的混合氣越稀,SFI燃燒的最大壓升率變小,缸壓峰值降低,IMEP逐步惡化。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U464.171

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1 馬小強(qiáng);李家國(guó);田曉松;程文平;;二沖程摩托車(chē)安全行駛保養(yǎng)要點(diǎn)[J];摩托車(chē);2006年02期

2 А.И.УСТИМОВ;秦若，

本文編號(hào)：1141768