小型航空二沖程直噴汽油活塞發(fā)動機燃油噴射及燃燒特性的研究.pdf

1、對于二沖程的化油器式或非直噴式汽油發(fā)動機來說，由于結(jié)構(gòu)上存在著固有缺陷，導(dǎo)致?lián)Q氣時有一部分新鮮可燃混合氣隨同廢氣排出，而且不易將廢氣自氣缸內(nèi)排干凈，從而難以滿足無人機對動力性、安全性及續(xù)航能力的要求。缸內(nèi)直噴技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)只用純凈的空氣進行掃氣，從而彌補了二沖程發(fā)動機在換氣方面的這一缺陷。本論文運用Fire軟件對航空二沖程直噴發(fā)動機燃油噴射及燃燒特性進行了仿真分析，研究了不同運行工況下噴油參數(shù)對二沖程直噴發(fā)動機混合氣形成及燃燒的影響規(guī)律。

2、
　　根據(jù)某型航空二沖程發(fā)動機的結(jié)構(gòu)參數(shù)及運行參數(shù)建立了發(fā)動機仿真計算模型。在此基礎(chǔ)上，模擬研究了二沖程直噴發(fā)動機高負荷時噴油參數(shù)對均勻混合氣形成的影響，分析了噴油方向、噴油定時和噴油壓力對缸內(nèi)流場、燃油蒸發(fā)以及混合氣均勻性的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明，在保證燃油不被掃出氣缸的前提下，應(yīng)選擇適當?shù)膰娪头较蚪呛洼^大的噴油壓力，并盡量提前噴油定時，這將有助于均勻混合氣的形成。但是，為了減少燃油的碰壁量，噴油壓力不宜太大。
　　利用建

3、立的發(fā)動機仿真計算模型，模擬研究了二沖程直噴發(fā)動機低負荷時噴油參數(shù)對分層混合氣形成及燃燒的影響，分析了噴油參數(shù)對混合氣分層、點火以及火焰?zhèn)鞑ミ^程的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:在保證燃油能夠蒸發(fā)擴散的前提下，選擇適當?shù)膰娪头较蚪呛洼^大的噴油壓力，能夠形成以火花塞點火位置為中心逐漸變稀的分層混合氣;另外，噴油不宜太早，以免油氣混合太均勻。
　　最后，針對二沖程直噴發(fā)動機分層稀燃模式下燃油霧化蒸發(fā)不良且缸內(nèi)存在局部混合氣濃區(qū)而造成的燃燒效率

4、低的問題，提出了二次噴油策略。由于改為二次噴射后，每次噴油量都較少，燃油攜帶能量較小，易受到較強的掃氣氣流的影響。因此，本章首先確定了二次噴油時的噴油方向和第一次噴油定時，在此基礎(chǔ)上，研究了二次噴油時分層混合氣形成及燃燒特點，并與單次噴油時分層混合氣形成及燃燒過程進行了對比。研究結(jié)果表明:改為二次噴油后，在保證火花塞附近形成較濃的易于點火的混合氣的同時，大大提高了燃燒速度，縮短了燃燒持續(xù)期，減少了殘余未燃燃油量，提高了燃燒效率。