雙排噴孔分區(qū)燃燒系統(tǒng)對(duì)ZS1100M柴油機(jī)性能影響的研究.pdf

1、柴油機(jī)壓燃的燃燒方式?jīng)Q定了其混合氣的形成通常需要通過增加過量空氣系數(shù)、組織進(jìn)氣、設(shè)計(jì)合理的噴油策略等來獲得滿足使用條件的發(fā)動(dòng)機(jī)性能。其中，柴油機(jī)的燃燒和排放性能對(duì)油嘴、燃燒室的結(jié)構(gòu)有很大的依賴，油嘴與燃燒室的匹配優(yōu)化仍然有進(jìn)一步研究的潛力。
　　分區(qū)燃燒系統(tǒng)采用特殊的油嘴和燃燒室結(jié)構(gòu)，其采用的雙ω燃燒室腰部設(shè)計(jì)成一個(gè)收口的凸脊，凸脊將燃燒室分成兩個(gè)區(qū)域，可以借助活塞在上下運(yùn)行的過程中，形成的不同方向的擠流和逆擠流作用，對(duì)油束起到分

2、流引導(dǎo)作用。凸脊的分區(qū)效應(yīng)使得雙ω型燃燒室可以通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化尋求更為合理的組織油氣混合、當(dāng)量比、溫度場(chǎng)分布及排放物生成控制，新型燃燒系統(tǒng)油嘴采用雙排噴孔設(shè)計(jì)，兩排噴孔位置都在兩個(gè)同心圓的圓弧上，設(shè)計(jì)方案可以在油嘴斜置的情況保證下上排噴孔長(zhǎng)徑比的一致，上下排噴孔軸線交點(diǎn)有一定的距離可避免上下兩排油束的干涉。噴孔交錯(cuò)布置，并通過改變上下兩排噴孔的流通面積比，使雙排噴孔油嘴具有與之相適應(yīng)的噴霧貫穿距和更好的燃油空間分布特性。
　　本文基于

3、ZS1100M柴油機(jī)，設(shè)計(jì)并加工了3種不同喉口直徑的雙ω型燃燒室活塞和4種不同孔數(shù)上下交錯(cuò)布置的雙排噴孔油嘴，通過試驗(yàn)研究了雙排噴孔分區(qū)燃燒系統(tǒng)柴油機(jī)的燃燒及排放性能。并運(yùn)用AVL的FIRE軟件，對(duì)研究工作進(jìn)行了進(jìn)一步的補(bǔ)充。
　　試驗(yàn)研究結(jié)果表明:僅更換燃燒室，雙ω型燃燒室具有更好的燃油消耗率，且隨著負(fù)荷的減小而降低趨勢(shì)更加明顯，C3燃燒室在25％負(fù)荷下降低了有21.75％;僅更換油嘴時(shí)，隨著負(fù)荷的增加，各油嘴方案燃油消耗率都有

4、一定的增加，適當(dāng)增加上排噴孔數(shù)目可以改善燃油分布，使燃燒質(zhì)量得到一定改善，上排5孔下排3孔的雙排噴孔油嘴方案(S5*3)相對(duì)較好;S5*3油嘴與不同燃燒室匹配，在中小負(fù)荷時(shí)，燃油油耗率要比原機(jī)低，其中C2方案與原機(jī)比油耗率在20％負(fù)荷時(shí)降低了15.7％。
　　75％負(fù)荷2200r/min下的模擬結(jié)果表明:僅更換燃燒室，雙ω燃燒室滯燃期短，放熱率峰值不高，燃油不會(huì)在燃燒室底部堆積;對(duì)于不同雙ω型燃燒室，隨喉口直徑增大，收口度的增加，