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《可變渦流對直噴汽油機進氣流動和油氣混合特性影響的數(shù)值模擬》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com汽車工程2013年(第35卷)第8期AutomotiveEngineering2013(Vo1.35)No.82013127可變渦流對直噴汽油機進氣流動和油氣混合特性影響的數(shù)值模擬尹叢勃,張振東,郭輝,程強(1.上海理工大學(xué)機械學(xué)院,上海200093;2.上海工程技術(shù)大學(xué)汽車工程學(xué)院,上海201620)[摘要]為一臺帶可變渦流進氣道的缸內(nèi)直噴汽油機建立了三維數(shù)值模型,對其在2000和5500r/min全負(fù)荷工況和渦流調(diào)節(jié)閥開啟與關(guān)閉不同狀態(tài)下的進氣、噴霧和混合氣形成過程進行數(shù)值模擬。結(jié)果表明:通過渦流調(diào)節(jié)閥開
2、啟和關(guān)閉可以改變進氣門周圍進氣流動速度分布,進而調(diào)節(jié)缸內(nèi)滾流強度。在低轉(zhuǎn)速時,渦流閥關(guān)閉使缸內(nèi)滾流強度明顯提高,達渦流閥開啟時的4—6倍;關(guān)閉渦流閥產(chǎn)生的大滾流強度加快了缸內(nèi)燃油霧化速度,有助于在點火時刻形成濃度均勻一致的混合氣。但在高轉(zhuǎn)速時,關(guān)閉渦流閥使進氣道流通能力受到抑制,缸內(nèi)進氣質(zhì)量僅為渦流閥開啟時的2/3,且過大的湍動能也不利于穩(wěn)定燃燒。關(guān)鍵詞:直噴汽油機;可變渦流進氣道;油氣混合;滾流;數(shù)值模擬NumericalSimulationontheEffectsofVariableSwirlontheIntakeFl0wandFuel—a
3、irMixingCharacteristicsinaGasolineDirectInjectionEngineYinCongbo,ZhangZhendong,GuoHui,&ChengQiang1.CollegeofMechanicalEngineering,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai2000932.CollegeofAutomobileEngineering,ShanghaiUniveni~ofEngineeringScience,Shanghai201620[Ab
4、stract]A3Dnumericalmodelforanin-cylinderdirectinjectiongasolineenginewithvariableswirlin-takeportisestablishedandanumericalsimulationonitsinduction,sprayandmixtureformingprocessesunderaconditionoffullloadat2000r/minand5500r/minrotatingspeedswithswirlcontrolvalve(SCV)openandc
5、losestates.TheresultsshowthatswitchingtheopenandclosestateofSCVcanchangethedistributionofinductionflowvelocityaroundintakevalveandhencecontrolthetumbleintensityincylinder.Atlowrotatingspeed,closingSCVwillmarkedlyincreasethetumbleintensityupto4~6timesashighasthatwithSCVopened
6、,andthehigherrum—bleintensitycausedbyclosingSCVwillacceleratetheatomizingspeedoffuelincylinder,beingconducivetotheformingofmixturewithuniformconcentration.Butathighspeed,closingSCVwillrestraintheflowpassingthroughintakeportwithamassofchargeincylinderreducestoonlytwothirdofth
7、atwithSCVopened,andtoolargeatur-bulentkineticenergyisalsodetrimentaltostablecombustion.Keywords:GDIengine;variableswirlinductionport;fuel-airmixing;tumble;numericalsimulation產(chǎn)生較強的進氣流動,使缸內(nèi)形成大尺度的渦流和日IJ舌滾流,可擴大稀燃極限,有利于火焰的快速傳播,改善發(fā)動機的燃燒。國外科研人員開發(fā)了各種可變進直噴汽油機缸內(nèi)的氣流運動對混合氣霧化和燃?xì)庀到y(tǒng),有的通過改變
8、缸內(nèi)渦流和滾流的比例,使發(fā)燒過程有著重要的作用,從而影響發(fā)動機的性能和動機動力性和經(jīng)濟性得到改善;有的則通過關(guān)排放水平]??勺儨u流直噴汽油機利用氣道和