小型火花點火發(fā)動機(jī)可控充氣準(zhǔn)均質(zhì)稀混合氣燃燒的研究.pdf

1、越來越被重視的能源和環(huán)境問題使得汽車工業(yè)的發(fā)展面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),開發(fā)出高效、節(jié)能和低排放的車用汽油機(jī)產(chǎn)品是當(dāng)今發(fā)動機(jī)工作者們的首要任務(wù).稀薄燃燒因其良好的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放特性,已成為車用汽油機(jī)技術(shù)發(fā)展的一個重要方向.小型火花點火發(fā)動機(jī)是輕型轎車和摩托車的主要動力,對它的研究具有重要意義.該文創(chuàng)造性地利用先進(jìn)的基于激光測量系統(tǒng)的3D虛擬設(shè)計技術(shù),開發(fā)出了一種結(jié)構(gòu)簡單、實用性強(qiáng)的連續(xù)控制充氣結(jié)構(gòu),可以實現(xiàn)進(jìn)氣渦流的連續(xù)可調(diào),同步控制容易,與

2、傳統(tǒng)的控制閥式可變進(jìn)氣機(jī)構(gòu)不同,新設(shè)計的連續(xù)控制進(jìn)氣結(jié)構(gòu)在旋轉(zhuǎn)閥全開狀態(tài)不存在對進(jìn)氣流動的阻擋作用,也不會影響充氣效率.在穩(wěn)流氣道試驗臺上對設(shè)計的進(jìn)氣控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行了滾流和渦流能力評價,結(jié)果證明:缸內(nèi)存在的是一種滾流強(qiáng),渦流弱,以滾流運(yùn)動為主的斜軸渦流.與只修改氣道形狀來改善發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣流動特性不同,加裝了連續(xù)控制充氣結(jié)構(gòu)的發(fā)動機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)在進(jìn)氣流動強(qiáng)度更大幅度地提高的同時,在需要的高功率高扭矩工況又不降低流通能力.這種氣體流動形式對改善燃

3、燒有利,并通過發(fā)動機(jī)電控噴射改造后的試驗得到了證明.該文首次在摩托車用小型高速汽油機(jī)上進(jìn)行了二次噴油準(zhǔn)均質(zhì)稀薄燃燒的嘗試,并證明在像摩托車發(fā)動機(jī)樣的小型高速汽油機(jī)上也有可能不做任何結(jié)構(gòu)上的改動,而僅僅通過采用二次噴油技術(shù),來實現(xiàn)準(zhǔn)均質(zhì)稀薄燃燒,并進(jìn)而提高發(fā)動機(jī)的各項性能.由于采用該技術(shù)生產(chǎn)企業(yè)不需更換工裝和設(shè)備,成本少,見效快,因此很具實用價值,可以預(yù)見也會有很好的市場前景.二次噴油試驗證明,欲改善控制充氣發(fā)動機(jī)的性能,應(yīng)留意使二次噴油

4、正時、二次噴油比例等參數(shù)與適當(dāng)大小的進(jìn)氣流動強(qiáng)度相配合.進(jìn)氣流動強(qiáng)度對二次噴油正時有著重要的影響,這種影響大體表現(xiàn)為隨著進(jìn)氣流動強(qiáng)度的增加,二次噴油的最佳時刻表現(xiàn)出向噴油提前角度減小的方向,也就是向進(jìn)氣過程后期的方向移動的趨勢.控制充氣發(fā)動機(jī)結(jié)合二次噴油技術(shù)后,與初始原型機(jī)相比稀燃極限提高了4個空燃比單位,最低燃油消耗率降低幅度達(dá)到約18％.發(fā)動機(jī)排放特性也得到明顯的改善,相對于單次噴油未加進(jìn)氣控制閥時的排放,CO改善幅度達(dá)到50~60