進氣道對缸內(nèi)直噴增壓汽油機性能的影響研究_滾流比-論文網(wǎng)

1、進氣道對缸內(nèi)直噴增壓汽油機性能的影響研究進氣道對缸內(nèi)直噴增壓汽油機性能的影響研究_滾流滾流比論文網(wǎng)論文網(wǎng)近年來，隨著全球能源危機和環(huán)保問題的日益嚴(yán)峻，改善燃油經(jīng)濟性，降低CO和尾氣排放成為內(nèi)燃機行業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)。汽油缸內(nèi)直噴能夠更準(zhǔn)確地控制燃油噴射和混合氣形成，因而能提高發(fā)動機燃油經(jīng)濟性和動力性，減少冷啟動排放，且具有更良好的瞬態(tài)響應(yīng)性能。另外，利用增壓可以提高進氣密度，增加進氣量，從而更大幅度地提高動力性。在歐洲和日本，通過引進汽油

2、缸內(nèi)直噴、增壓、減小排量等技術(shù)，整車燃油經(jīng)濟性比傳統(tǒng)非增壓、氣道噴射汽油機可提高15%到20%，已經(jīng)很接近柴油機水平，排放已達到歐5，并且可實現(xiàn)歐6。因此，汽油機采用缸內(nèi)直噴與渦輪增壓相結(jié)合技術(shù)成為滿足較低CO排放法規(guī)的重要技術(shù)之一。而且，隨著更為嚴(yán)格CO排放法規(guī)的出臺，各大公司有往小排量缸內(nèi)直噴增壓汽油機的開發(fā)趨勢。盡管GDI汽油機優(yōu)點眾多，但在開發(fā)過程也有許多問題有待進一步解決，比如要避免汽油噴射濕壁現(xiàn)象造成的機油釋稀，分層充氣燃燒

3、后處理，增壓均勻混合爆震等問題。目前，利用CFD分析成為GDI燃燒系統(tǒng)的前期開發(fā)重要手段之一。本文首先對某款排量為2.0L的缸內(nèi)直噴增壓汽油機的兩種高、低滾流比氣道進行了穩(wěn)態(tài)CFD分析，然后針對這兩種不同滾流比氣道進行了缸內(nèi)油氣混合瞬態(tài)CFD分析。最后在發(fā)動機性能試驗臺架上進行了驗證。所示。圖1穩(wěn)態(tài)CFD進氣道數(shù)值評價方法示意圖Fig.1Schematicsofintakeptassessmentmethod流量系數(shù)計算公式如下：（1）

4、（2）（3）上式中：C為流量系數(shù)；m為流經(jīng)氣道的實際流量；m為流經(jīng)氣道的理論流量；A為計算參考直徑；△為氣道壓降；為進氣密度；d為缸徑。滾流比計算公式如下：（4）（5）（6）上式中：R為滾流比；為0.5倍缸徑面上繞旋轉(zhuǎn)軸的角速度；為假想的發(fā)動機轉(zhuǎn)速；m為單元網(wǎng)格的質(zhì)量；v為單元的切向速度；r為單元中心到旋轉(zhuǎn)軸的距離；S為發(fā)動機行程。1.2兩種方案氣道計算結(jié)果分析如圖2所示，修改進氣道形狀，改變氣道喉口處截面積，導(dǎo)致兩種氣道HTPt和LT