基于電磁驅(qū)動(dòng)氣門的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)CFD分析.pdf

1、作者所在的課題組研制的一種動(dòng)圈式電磁驅(qū)動(dòng)氣門是一種全可變氣門配氣機(jī)構(gòu),它取消了節(jié)氣門,通過(guò)采用可變氣門技術(shù)來(lái)控制負(fù)荷,從而控制缸內(nèi)進(jìn)氣量,不需要降低進(jìn)氣壓力,減少了泵氣損失,實(shí)現(xiàn)汽油機(jī)的無(wú)節(jié)氣門負(fù)荷控制。但取消節(jié)氣門的電磁驅(qū)動(dòng)氣門對(duì)缸內(nèi)工質(zhì)的運(yùn)動(dòng)會(huì)有很大的影響,電磁驅(qū)動(dòng)氣門控制負(fù)荷下,發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)流場(chǎng)及其與傳統(tǒng)凸輪驅(qū)動(dòng)下的缸內(nèi)流場(chǎng)的對(duì)比仍是一片空白。
　　 發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)流場(chǎng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能有重要影響:油氣的混合,燃燒的質(zhì)量,有害氣體的排

2、放等都受到缸內(nèi)流場(chǎng)的影響。而缸內(nèi)流場(chǎng)是瞬態(tài)變化的,它受到發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸,速度,負(fù)荷,氣門正時(shí)和升程的影響。所以如何準(zhǔn)確的研究缸內(nèi)流場(chǎng)及評(píng)價(jià)缸內(nèi)工質(zhì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。本文主要研究工作為:
　　 結(jié)合某四氣門汽油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)CFD算例及國(guó)外相關(guān)研究進(jìn)展,分析了應(yīng)用渦流比和滾流比作為發(fā)動(dòng)機(jī)工質(zhì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的度量的不足之處。提出對(duì)于穩(wěn)態(tài)CFD分析,可應(yīng)用流經(jīng)氣門最小流通截面的單位質(zhì)量工質(zhì)動(dòng)能流量與單位質(zhì)量湍動(dòng)能流量來(lái)評(píng)價(jià)宏觀和

3、微觀的工質(zhì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度;對(duì)于進(jìn)氣及壓縮過(guò)程的瞬態(tài)CFD分析,可應(yīng)用缸內(nèi)單位質(zhì)量工質(zhì)的動(dòng)能與湍動(dòng)能來(lái)評(píng)價(jià)宏觀和微觀的工質(zhì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。
　　 利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件FLUENT對(duì)五種氣門工作模式進(jìn)行了靜態(tài)模擬,對(duì)比研究了五種氣門工作模式下缸內(nèi)流場(chǎng)和工質(zhì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度,驗(yàn)證了新的工質(zhì)運(yùn)動(dòng)評(píng)價(jià)參數(shù)的可靠性。得出了利用小氣門升程可以提高缸內(nèi)工質(zhì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。
　　 在低轉(zhuǎn)速部分負(fù)荷工況下,進(jìn)行了進(jìn)氣過(guò)程的三維瞬態(tài)數(shù)值模擬。模擬結(jié)果對(duì)比表明:電磁驅(qū)