進(jìn)氣道對(duì)缸內(nèi)直噴增壓汽油機(jī)性能的影響研究_滾流比-論文網(wǎng)

1、進(jìn)氣道對(duì)缸內(nèi)直噴增壓汽油機(jī)性能的影響研究進(jìn)氣道對(duì)缸內(nèi)直噴增壓汽油機(jī)性能的影響研究_滾流滾流比論文網(wǎng)論文網(wǎng)近年來，隨著全球能源危機(jī)和環(huán)保問題的日益嚴(yán)峻，改善燃油經(jīng)濟(jì)性，降低CO和尾氣排放成為內(nèi)燃機(jī)行業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)。汽油缸內(nèi)直噴能夠更準(zhǔn)確地控制燃油噴射和混合氣形成，因而能提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性，減少冷啟動(dòng)排放，且具有更良好的瞬態(tài)響應(yīng)性能。另外，利用增壓可以提高進(jìn)氣密度，增加進(jìn)氣量，從而更大幅度地提高動(dòng)力性。在歐洲和日本，通過引進(jìn)汽油

2、缸內(nèi)直噴、增壓、減小排量等技術(shù)，整車燃油經(jīng)濟(jì)性比傳統(tǒng)非增壓、氣道噴射汽油機(jī)可提高15%到20%，已經(jīng)很接近柴油機(jī)水平，排放已達(dá)到歐5，并且可實(shí)現(xiàn)歐6。因此，汽油機(jī)采用缸內(nèi)直噴與渦輪增壓相結(jié)合技術(shù)成為滿足較低CO排放法規(guī)的重要技術(shù)之一。而且，隨著更為嚴(yán)格CO排放法規(guī)的出臺(tái)，各大公司有往小排量缸內(nèi)直噴增壓汽油機(jī)的開發(fā)趨勢(shì)。盡管GDI汽油機(jī)優(yōu)點(diǎn)眾多，但在開發(fā)過程也有許多問題有待進(jìn)一步解決，比如要避免汽油噴射濕壁現(xiàn)象造成的機(jī)油釋稀，分層充氣燃燒

3、后處理，增壓均勻混合爆震等問題。目前，利用CFD分析成為GDI燃燒系統(tǒng)的前期開發(fā)重要手段之一。本文首先對(duì)某款排量為2.0L的缸內(nèi)直噴增壓汽油機(jī)的兩種高、低滾流比氣道進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)CFD分析，然后針對(duì)這兩種不同滾流比氣道進(jìn)行了缸內(nèi)油氣混合瞬態(tài)CFD分析。最后在發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行了驗(yàn)證。所示。圖1穩(wěn)態(tài)CFD進(jìn)氣道數(shù)值評(píng)價(jià)方法示意圖Fig.1Schematicsofintakeptassessmentmethod流量系數(shù)計(jì)算公式如下：（1）

4、（2）（3）上式中：C為流量系數(shù)；m為流經(jīng)氣道的實(shí)際流量；m為流經(jīng)氣道的理論流量；A為計(jì)算參考直徑；△為氣道壓降；為進(jìn)氣密度；d為缸徑。滾流比計(jì)算公式如下：（4）（5）（6）上式中：R為滾流比；為0.5倍缸徑面上繞旋轉(zhuǎn)軸的角速度；為假想的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；m為單元網(wǎng)格的質(zhì)量；v為單元的切向速度；r為單元中心到旋轉(zhuǎn)軸的距離；S為發(fā)動(dòng)機(jī)行程。1.2兩種方案氣道計(jì)算結(jié)果分析如圖2所示，修改進(jìn)氣道形狀，改變氣道喉口處截面積，導(dǎo)致兩種氣道HTPt和LT