四沖程渦輪增壓柴油機掃氣特性研究.pdf

1、現(xiàn)代內(nèi)燃機的技術日新月異，如今被廣泛應用的新技術中，渦輪增壓、可變氣門、可變歧管等均以改善內(nèi)燃機換氣過程為目的，由此可見換氣過程在內(nèi)燃機工作中的重要地位。而掃氣作為內(nèi)燃機換氣過程中一個重要的組成部分，直接影響著內(nèi)燃機缸內(nèi)殘余廢氣量與受熱零部件的熱負荷，繼而影響發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性、排放水平以及整機的可靠性。長期以來，二沖程發(fā)動機的掃氣過程始終是熱門的研究對象，但四沖程發(fā)動機，尤其是四沖程柴油機的掃氣過程研究卻未能得到大范圍的開展，本文

2、即致力于渦輪增壓四沖程柴油機的掃氣特性研究。
　　本文采用實驗、一維工作過程數(shù)值模擬與三維 CFD數(shù)值模擬三者結合的方法，研究四沖程渦輪增壓柴油機的掃氣特性，主要工作內(nèi)容及結論如下：
　　首先，開展柴油機進排氣瞬態(tài)流動臺架實驗，并根據(jù)實驗所測的壓力波數(shù)據(jù)進行該型發(fā)動機掃氣特性的分析，結果表明該機在高轉(zhuǎn)速及低轉(zhuǎn)速掃氣性能較差，尤其是高速低負荷工況的掃氣性能急需改善。
　　其次，本文利用GT-Power軟件進行該型柴油機的

3、一維工作過程數(shù)值模擬，模擬結果表明排氣門正時對掃氣性能的影響最大，進氣門正時次之，排氣管的結構參數(shù)在有限的變化范圍內(nèi)對其影響較小。
　　然后，本文進行了發(fā)動機性能與掃氣過程的一維參數(shù)優(yōu)化，確定了發(fā)動機較優(yōu)性能下的進排氣正時及排氣管結構，即在保持排氣歧管長度不變的同時將直徑減小5mm，進、排氣門正時均推遲10 ℃A。優(yōu)化后全工況缸內(nèi)殘余廢氣系數(shù)及排氣溫度均得以降低，尤其是高速低負荷工況殘余廢氣系數(shù)降低1％左右，排氣溫度降低12℃左右