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《高速4氣門直噴柴油機可變進氣渦流的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、維普資訊http://www.cqvip.com第19卷(2001)第5期內燃機學報Transactions0fCSlCEVo1．19(g001)N0．5文童編號：10000909(2001)05—0400—05190085高速4氣門直噴柴油機可變進氣渦流的研究許俊峰．李玉峰，李麗莉．許斯都，劉書亮(天津大學內燃機燃燒學國家重點實驗室．天津300072)摘要：根據在壓縮末期噴霧油束末端的撞壁速度與渦流速度的相對關系．建立了噴霧油束、燃燒室形狀和渦流強度關系的數(shù)學模型，計算了某4氣門直噴柴油機隨轉速變化所要求
2、的最佳渦流比；設計了帶渦流控制閽的雙進氣道，在穩(wěn)流氣道試驗臺上對這些氣遵的渦流比和流量系數(shù)隨氣道人口面積變化的影響進行了試驗，結果發(fā)現(xiàn)，在4氣門直噴柴油機中，很容易通過關閉一個進氣道實現(xiàn)最佳渦流比的調節(jié)。美鬟詞；可變渦流：4氣門；柴油機中圈分類號：TK421．3文獻標識碼：A引言作者根據在壓縮末期噴霧油束末端的撞壁速度與進氣渦流對高速直噴柴油機缸內混合氣形成、燃渦流速度的相對關系，計算出了一臺單缸l05柴油機燒、性能和排放都有極其重要的影響。在發(fā)動機低速運在不同轉速下所要求的最佳渦流比。設計了2種不同轉時，
3、噴油壓力降低，燃油噴霧性能變差，要求有較強的雙進氣道結構，在穩(wěn)流氣道試驗臺上對氣道的渦流的渦流運動以加強油霧與空氣的混合；而在高速時噴比和流量系數(shù)隨氣道入口截面積的變化進行了試驗，射壓力提高，混合氣形成所要求的渦流比降低，所以，結果發(fā)現(xiàn)，在4氣門直噴柴油機中，很容易通過關閉一在發(fā)動機每一工況下都對應有一個最佳渦流比，使混個進氣道實現(xiàn)最佳渦流比的調節(jié)。合氣形成和燃燒過程最佳。然而，在發(fā)動機實際運行過1最佳進氣渦流比的數(shù)學模型程中，缸內渦流主要由進氣道形狀決定，渦流比隨發(fā)動機轉速變化不大。這樣，如果進氣道的設計
4、滿足了發(fā)動最佳渦流比是噴射油束和燃燒室內空氣渦流相互機的高速性能，則在低速時由于渦流比較低，使燃燒過作用良好的結果。計算油束末端撞擊燃燒室壁面時，油程惡化。所以，遵循低速時渦流強、高速時渦流弱的可束末端的最小撞擊速度和噴射油束與空氣渦流的最大變進氣渦流變化規(guī)律是改善直噴柴油機燃燒過程十分相對速度，并與測試所得的煙度和指示比油耗相比較，有效的技術措施。過去在2氣門發(fā)動機上發(fā)展了一些分別得到對應于最小煙度和最佳油耗比的渦流比?？勺儨u流進氣道一，如轉換闐控制的雙層氣道結、副氣假設缸內空氣運動為強制渦流，表面摩擦與
5、燃燒道結構，但很少能付諸實用，因為當渦流比增加時，流室形狀對空氣運動的影響為軸向對稱的。量系數(shù)下降很多。將無渦流條件下的油束末端貫穿距離表示為目前高速4氣門直噴柴油機成為發(fā)展熱點。它有時間t的函數(shù)]：2個進氣道，可以在一個進氣道上安裝渦流控制閥S=F·t。(1)(swirlcontrolvalve)，通過調節(jié)閥的開度就可改變渦式中：F為常數(shù)。流比。AVL2和FEV口進行的試驗研究表明：這個可在有渦流時，油束末端貫穿距離在徑向上的分量變渦流進氣系統(tǒng)可在發(fā)動機運行工況范圍內大幅度調s要比無渦流時小，其減小量可表
6、示為有關距離的無節(jié)渦流比，同時又能確保流量系數(shù)下降很少，從而有效因次方程：地實現(xiàn)最佳渦流比的調節(jié)和控制，顯著改善燃燒過程。這個可變渦流比的方案易于實現(xiàn)電控，是4氣門柴油一o-s5[r㈣機滿足未來轎車排放法規(guī)所采取的有效技術措施之式中：為噴嘴的噴孔直徑；Q和Q分別為空氣的動收精日期：200~0419}修訂日期；200007一I1?；戌砟縶國家自然科學基金貸肪項目(5970601O)。作者簡介：許倥峰(1972-)，男．博士生．主要研究方向為4氣門高建柴油機缸內空氣運動的研究維普資訊http://www.cq
7、vip.com2001年9月許俊峰等：高速4氣門直噴柴油機可變進氣渦流的研究·401·量矩和油束噴射動量矩，在撞擊處，此速度矢量的大小被定義為撞擊速廈Q=·S·(3)，Q．一·一2戶刪(4)為渦流沖量的角速度；為平均噴射速度；戶為有√(救噴射壓力，油束末端與空氣的相對速度為VIH=Vf—V=譬[·]㈤q為每次噴射的燃油體積，m。；Ⅳ為發(fā)動機轉速，r／s；一+『一小?)為噴油持續(xù)角(測量值)，。CA；n為噴油L數(shù)目；為在撞擊處相對速度的切向分量為噴孔流量系數(shù)，為一常數(shù)，一般情況下取0．7。(12)在每個時間步
8、長內利用數(shù)值嘗試和誤差分析的方試驗及計算所用的發(fā)動機為四沖程、水冷、直噴式法用式(2)求解S。將式(2)進行微分，可得油束末端柴油機，具體參數(shù)如表1所示。噴射速度徑向分量的表達式如下：dS0．6F(1一A·S。)’。?裹1發(fā)動機結構參數(shù)百。Tab．1Engineparaneter式中：A為常數(shù)，A一行程壓縮比曲柄長度連桿長度mmS的數(shù)值，即有渦流時的貫穿距離，需要在每個10512017j1200時間步長上計算上述
