缸內直噴汽油機混合氣形成過程數值模擬.pdf

1、隨著能源危機的出現和排放法規的日益嚴格，對內燃機的經濟性和排放提出了更高的要求。為了使內燃機具有較好的動力性、經濟性以及排放性能，GDI發動機是車用發動機的主要發展方向之一。缸內混合氣的混合狀況直接影響著后續的燃燒和排放。因此，研究GDI發動機的混合氣形成過程可以為提高充氣效率，為進氣道和燃燒室改型、配氣定時和點火定時的優化及噴霧參數的調整等提供理論依據。
　　 本文在AVL FIRE平臺上，對缸內直噴汽油機的混合氣形成過程進行

2、仿真研究。首先，利用三維造型軟件進行三維實體建模；然后，運用AVL-Fire軟件對模型進行動網格劃分、求解；最后，運用Fire軟件自帶的后處理工具和Origin8.0對結果進行了后處理并討論分析。
　　 本文主要研究轉速、噴油定時、噴油角度、滾流比和噴油器位置對缸內混合氣形成的影響，得出以下結論：(1)缸內總體量、速度場在不同轉速下的變化趨勢相似，在氣門下方均會出現氣體流速較低的區域，這個區域對氣體混合會產生不利影響，在設計上有

3、待改進；三種轉速下，4000 r/min較之其它兩種轉速混合更均勻。(2)65°CA ATDC噴油，缸內形成的混合氣總體當量比較大，但均勻度較差；95°CA ATDC則噴油太晚，點火時刻附近燃油蒸發量只占總油量的85％左右，混合氣質量較差；80°CA ATDC噴油，在點火時刻附近得到的混合氣較均勻且總體當量比接近于理論當量比1。(3)噴油角度為30°、60°角時，缸內都出現了混合氣過濃或過稀的區域；而噴油角度為45°角時，缸內混合氣較均

4、勻且滿足均質混合氣的要求。故45°角噴射方案最優。(4)在不同的滾流比下噴油，噴嘴下方均有一個混合氣較濃的區域出現，在設計和噴油器的安裝上應盡量避免；但TR=1和TR=2時，這個區域較大且缸內總體當量比均小于1；而TR=0時，能得到總體當量比為1的均質混合氣。(5)噴油器置于進氣側的順氣流噴油方案能在缸內形成均質混合氣，而噴油器居中垂直噴射形成的混合氣總體上較稀且分布不均勻；噴油器位于排氣側的逆氣流噴射方案形成的混合氣在排氣側較濃，進氣