基于掃氣過程優(yōu)化的二沖程汽油機(jī)燃燒特性研究.pdf

1、二沖程汽油機(jī)具有升功率高、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、價格低廉、能任意角度翻轉(zhuǎn)工作等優(yōu)點，在小型動力機(jī)械領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而掃氣過程中過多的燃油損失以及燃燒的不穩(wěn)定性，導(dǎo)致其油耗和HC排放過高。隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，針對二沖程汽油機(jī)制定了嚴(yán)格的排放法規(guī)，因此開展二沖程汽油機(jī)掃氣和燃燒過程優(yōu)化的研究，對于提升發(fā)動機(jī)整機(jī)性能起到很重要的作用。
　　 本文通過數(shù)值模擬和試驗分析相結(jié)合的方法對1E37F二沖程汽油機(jī)的掃氣過程及燃燒特性進(jìn)行了研

2、究。利用AVL BOOST軟件對發(fā)動機(jī)的工作過程進(jìn)行了模擬計算，并驗證了模型的正確性，根據(jù)計算結(jié)果確定了三維模擬計算的初始條件和邊界條件。同時，建立了二沖程汽油機(jī)曲軸箱-氣道-氣缸系統(tǒng)流體計算的三維數(shù)值模型，利用AVLFIRE軟件對原機(jī)和改進(jìn)機(jī)型標(biāo)定工況時的掃氣過程進(jìn)行了三維瞬態(tài)數(shù)值計算，系統(tǒng)分析了掃氣過程中缸內(nèi)流場的發(fā)展與變化，得出了原機(jī)HC排放過高的主要因素。模擬結(jié)果分析表明，曲軸箱壓力波動對掃氣道和缸內(nèi)的流場有一定影響，掃氣過程中

3、的逃逸損失、短路損失、環(huán)流損失、徑向渦流的混合損失以及燃燒室形狀不合理是原機(jī)HC排放高的主要原因。根據(jù)模擬計算指導(dǎo)的方法對原機(jī)的氣道和燃燒室形狀進(jìn)行了優(yōu)化，并對原機(jī)和改進(jìn)機(jī)型的排放性能進(jìn)行了試驗驗證。
　　 通過研究原機(jī)和改進(jìn)機(jī)型的外特性性能變化規(guī)律，以實測示功圖為基礎(chǔ)，對兩種機(jī)型的燃燒特性進(jìn)行了詳細(xì)分析。研究結(jié)果表明，改進(jìn)機(jī)型的進(jìn)氣量增加，充量系數(shù)提高，標(biāo)定工況時功率由0.63kW提高到0.75kW，增加了20.15％，燃油消