基于CFD仿真分析開發(fā)缸內(nèi)直噴汽油機(jī)燃燒系統(tǒng)的研究.pdf

1、GDI發(fā)動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)PFI發(fā)動(dòng)機(jī)相比，具有更好的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性以及排放性能，因此缸內(nèi)直噴技術(shù)得到了研究人員的青睞。使用CFD指導(dǎo)設(shè)計(jì)具有高效低成本的優(yōu)勢(shì)，本文以某企業(yè)某款1.6L氣道噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)，使用數(shù)值模擬方法開發(fā)出一套全新的GDI燃燒系統(tǒng)。然后以此為載體進(jìn)行了噴油壓力對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)混合氣形成以及燃燒性能影響的研究，并對(duì)數(shù)值模擬中需使用的燃油噴霧模型和燃燒模型進(jìn)行了仿真與實(shí)驗(yàn)的標(biāo)定。最后以6000r/min@WOT為計(jì)算工況，驗(yàn)證了

2、燃燒系統(tǒng)的流動(dòng)、噴霧以及燃燒性能。研究的主要內(nèi)容如下:
　　本文為燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)了三種進(jìn)氣道形狀，通過(guò)氣道穩(wěn)流試驗(yàn)和CFD仿真得到了三種進(jìn)氣道的流量系數(shù)與滾流比，其中氣道三滾流水平比同類機(jī)型高;在燃油噴射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，引入了噴油器、高壓油軌、高壓油泵及油管，并通過(guò)CAE設(shè)計(jì)了三種噴油器方案;在燃燒室形狀的設(shè)計(jì)中，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室結(jié)構(gòu)對(duì)缸內(nèi)燃燒有非常大的影響，因此本文利用CFD能夠快速建模的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)出五種活塞凹坑形狀，并分別進(jìn)行了缸內(nèi)流

3、動(dòng)、噴霧以及燃燒的仿真計(jì)算;在氣門與氣門座形狀的設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)比進(jìn)氣量以及滾流比等仿真結(jié)果，為GDI燃燒系統(tǒng)的氣門與氣門座形狀選擇最優(yōu)方案。
　　本文以2500r/min@10bar為計(jì)算工況，選擇了兩組噴油壓力(12.5Mpa/10Mpa)進(jìn)行研究。計(jì)算表明，提高噴油壓力可以加快混合氣混合速度，縮短燃燒持續(xù)期，降低碳煙排放，提升發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒和排放特性。
　　本文設(shè)計(jì)的燃燒系統(tǒng)在全速全負(fù)荷工況下的性能驗(yàn)證表明，發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)滾流