对置活塞二冲程汽油机活塞运动相位差的匹配

通过对对置活塞二冲程缸内直喷汽油机的活塞运动规律、扫气过程及缸内工作过程进行数值模拟,研究了对置活塞运动相位差对扫气过程、混合气的形成和燃烧过程及整机性能的影响。研究结果表明:活塞运动相位差影响活塞相对运动规律的同时,直接影响扫气正时和有效压缩比进而影响扫气过程、缸内工作过程和整机性能及对置活塞非对称做功特性。随着活塞运动相位差的增大,扫气效率增大,火焰发展期和快速燃烧期增大,循环指示功先增大后减小,在相位差为15°曲轴转角时达到最大值。综合相位差对扫气和缸内工作过程的影响,在15kW、6 000r/min、全负荷工况时最佳活塞运动相位差为15°曲轴转角。     

对置活塞二冲程汽油机多点点火燃烧特性研究

由于取消了气缸盖,对置活塞二冲程(OP2S)汽油机的火花塞只能布置于气缸侧壁。因此在单火花塞点火时,缸内火焰传播不对称,导致OP2S汽油机具有较明显的爆震倾向。为了有效地抑制爆震的发生,利用三维CFD软件对OP2S直喷汽油机在不同火花塞数目下缸内的燃烧过程进行了数值仿真,并结合试验研究了火花塞数目对混合气燃烧特性的影响,分析了不同火花塞数目对缸内燃烧压力、燃烧持续期及燃烧放热率的影响规律。研究结果表明,增加火花塞数量可以有效改善缸内的燃烧情况,而对侧布置双火花塞的布置形式为最佳方案。     

喷油时刻对顶置气门式二冲程汽油机油气混合过程的影响

采用三维CFD数值仿真手段,对一台使用外开式喷油器的顶置气门式二冲程缸内直喷汽油机部分负荷工况下的扫气、压缩和混合气形成过程进行了研究,分析了不同喷油时刻对缸内燃油分布、燃油蒸发及撞壁的影响.研究表明,燃空当量比为1.0时,压缩冲程初、中期喷油,在缸内流场的作用下,压缩冲程末期火花塞附近难以形成适宜点火的混合气;燃空当量比为0.8时,压缩冲程后期喷油,在喷雾场和活塞运动的综合作用下,压缩冲程末期火花塞附近能够形成适宜点火的混合气.进一步的研究表明,在内部废气率为25%时,结合外开式喷油器良好的雾化性能,320,°CA及其之前喷油压缩冲程末期燃油蒸发率均能达到98%,.     

对置活塞二冲程汽油机直流扫气系统参数研究

通过进行对置活塞二冲程汽油机直流扫气系统扫气过程的分析,提取了影响扫气过程的关键参数,包括进排气口高度、进排气口圆周率及进气口径向倾角。采用GT-Power软件建立对置活塞二冲程汽油机工作过程一维仿真模型,并通过正交试验设计方法,对进排气口高度和圆周率进行3水平正交试验模拟,优化进排气口流通面积。同时,采用AVL-FIRE软件建立对置活塞二冲程汽油机扫气过程计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真模型,对进气口径向倾角进行优化分析。通过对进排气口高度和圆周率的正交试验分析,得出其对扫气效率和给气比的影响大小和相关系数。研究表明:适当的进气口径向倾角能促进扫气过程中的新鲜充量和废气的分层,但倾角太大导致进气阻力增大,扫气效率降低;当倾角为15°时,扫气效率和捕获率最大。     

改善二冲程汽油机扫气过程以提高效率和净化燃烧

改善二冲程汽油机扫气过程以提高效率和净化燃烧１前言曲轴箱扫气式二冲程汽油扫气漏失率过大，不仅会导致燃料经济性的恶化，而且成为排气中ＨＣ浓度大幅度增大的原因。近年来，由于采用缸内喷射和排气催化剂以及控制排气时面值等可改善上述缺点，因此，现在已经重新认识...     

活塞形状对直喷汽油机工作影响的数值模拟

通过三维CFD软件AVL-FIRE模拟了直喷汽油机的进气、喷油和燃烧等工作过程,对比并分析了4种活塞形状对混合气形成及燃烧过程的影响.计算结果表明:活塞形状对进气量影响不大;对于缸内正滚流和使用多孔高压喷油器的直喷汽油机,"平顶+凹坑"的活塞顶设计更有利于维持缸内湍流强度,并在点火时刻在火花塞附近形成可供稳定点火的可燃混合气;平滑的活塞顶使点火时刻缸内湍动能更强烈,有利于加速燃烧过程,缸内温度和压力峰值更高,动力性更好;较高的缸内温度和压力会增加NO的产量,但会减少碳烟排放.     

双对置二冲程柴油机不同扫气口结构对燃烧过程的影响

压燃式内燃机的燃烧过程主要受喷油策略和缸内气流运动的影响,而对于双对置二冲程柴油机来说,缸内气流运动的强弱主要受扫气口角度的影响。我们利用软件建立了双对置二冲程柴油机的整个工作循环,仿真分析了两种AVL-FIRE不同的扫气口角度对燃烧过程的影响,得出了两种方案在整个工作过程中的p-V曲线。结果表明,增加扫气口角度可在一定程度上加快喷油雾化过程,并使得可燃混合气在缸内分布更加均匀,而燃烧所爆发的压力与温度更大,且爆发相位更接近于活塞上止点位置。     

自然吸气式汽油机热功转换效率影响因素的共性规律

为提高车用汽油机的热功转换效率和能力,对其影响因素进行了研究.针对某款典型车用汽油机进行台架试验,实测各种影响汽油机缸内工作过程的参数.通过对实测数据进行交叉对比,总结得出一些共性规律:燃烧效率是过量空气系数的单值/线性函数;50%燃烧点位置与最高爆发压力位置呈近似线性关系,后者稍微滞后于前者,且随着转速的增大,这两个点逐渐靠近;点火提前角与50%燃烧点位置呈近似线性关系(斜率为负);高压循环指示热效率峰值出现在50%燃烧点,位于上止点后6~10°,CA处;高压循环指示平均压力主要受进气参数的影响,缸内过程的影响处于次要地位.     

对置二冲程柴油机喷油规律曲线对燃烧过程影响的仿真研究

针对对置二冲程柴油机喷油系统与传统柴油机的不同,研究了不同喷油规律曲线形状对发动机燃烧性能的影响,探索适合对置二冲程柴油机燃烧系统的喷油规律。利用AVL-FIRE建立了对置二冲程柴油机缸内过程仿真模型,计算得到了不同喷油规律曲线形状下发动机燃烧性能。分析计算结果表明:矩形喷油规律的滞燃期最短;矩形喷油规律和梯形喷油规律最高燃烧压力点更靠近气缸容积最小点,因此等容度高;梯形喷油规律的缸内最高燃烧压力最大,NO质量分数最高而碳烟质量分数最低。     

无节气门汽油机燃烧循环变动特性试验

一种全可变液压气门机构(FHVVS)可实现气门升程和开启持续期的连续可变,采用进气门早关的方式可取代节气门实现无节气门负荷控制方式.通过试验测量缸内压力,发现无节气门汽油机在小负荷工况下的燃烧循环变动明显增大,燃烧速率显著降低.通过增大点火提前角,使燃烧重心(CA 50)调整至5°~10°,CA ATDC的推荐位置,却导致出现失火循环.探讨了通过组织进气涡流和增大点火能量的方式改善燃烧性能,结果表明:螺旋进气门能够在小升程时产生较强的进气涡流,显著改善了无节气门汽油机在小负荷工况下的燃烧循环变动和失火循环,提高了指示热效率;增大点火能量对改善燃烧循环变动也有一定作用.