小型二沖程汽油機(jī)掃氣過(guò)程的模擬與改進(jìn).pdf

1、小型二沖程汽油機(jī)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，升功率高，而且成本低廉，作為小型動(dòng)力機(jī)械應(yīng)用相當(dāng)廣泛。然而，掃氣過(guò)程短路損失相當(dāng)嚴(yán)重，導(dǎo)致其油耗和排放相當(dāng)高。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，以美國(guó)EPA排放法規(guī)為代表針對(duì)小型二沖程汽油機(jī)的Hc和NOx排放制定了嚴(yán)格的排放限值，二沖程汽油機(jī)油耗和排放問(wèn)題已經(jīng)成為目前亟待解決重要研究課題之一。 二沖程汽油機(jī)掃氣過(guò)程的好壞，直接影響掃氣效率的高低，加強(qiáng)對(duì)掃氣過(guò)程的研究，對(duì)于提高和改善二沖程汽油機(jī)性能具有

2、重要的意義。本文在概述國(guó)內(nèi)外二沖程汽油機(jī)研究經(jīng)歷和計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)數(shù)值模擬理論的基礎(chǔ)上，以某企業(yè)1E39F汽油機(jī)掃排氣道一氣缸一曲軸箱系統(tǒng)為研究對(duì)象，利用商用軟件FLUENT對(duì)原機(jī)和改進(jìn)方案的額定工況時(shí)的掃氣過(guò)程進(jìn)行三維瞬態(tài)模擬，系統(tǒng)分析了掃氣過(guò)程中缸內(nèi)流場(chǎng)變化，提出了掃氣質(zhì)量的評(píng)價(jià)參數(shù)，并將原機(jī)和改進(jìn)機(jī)型作了排放性能對(duì)比試驗(yàn)，得到了有效的模擬結(jié)果和詳細(xì)的排放數(shù)據(jù)，達(dá)到了改進(jìn)掃氣道結(jié)構(gòu)降低排放的目的，為指導(dǎo)二沖程汽油機(jī)掃氣道結(jié)構(gòu)

3、改進(jìn)提供了大量準(zhǔn)確的信息。 經(jīng)計(jì)算分析發(fā)現(xiàn)：掃氣過(guò)程的逃逸損失和掃氣門(mén)關(guān)閉前掃氣道內(nèi)氣體向曲軸箱內(nèi)的回流，是排放差的主要原因。掃氣平射角和掃氣平射距離等對(duì)掃氣道射流方向有很顯著的影響；掃排氣正時(shí)對(duì)掃氣量影響較大，掃氣道仰角對(duì)軸向氣流方向有一定影響。改進(jìn)氣口設(shè)計(jì)可以有效降低逃逸損失，提高掃氣效率，調(diào)整掃排氣正時(shí)可以降低逃逸率，增加掃氣量。試驗(yàn)證明，改進(jìn)機(jī)型的動(dòng)力性能和排放性能較原機(jī)都有很明顯的改善，但存在耐久試驗(yàn)中缸蓋溫度偏高的問(wèn)