發(fā)動機缸內(nèi)預(yù)混湍流燃燒的測試方法研究.pdf

1、發(fā)動機缸內(nèi)工質(zhì)的運動狀態(tài)影響著內(nèi)燃機缸內(nèi)混合氣形成的速度及質(zhì)量、混合氣的著火和燃燒過程，對內(nèi)燃機的動力性、經(jīng)濟性和排放特性產(chǎn)生重要的影響。為進一步提高發(fā)動機性能，就必須掌握發(fā)動機缸內(nèi)流場和燃燒運動規(guī)律。內(nèi)燃機缸內(nèi)可視化研究是了解其缸內(nèi)氣體流動、火焰形成及發(fā)展、碳煙生成等規(guī)律最直接、最有效的手段。
　　本論文從實現(xiàn)發(fā)動機缸內(nèi)預(yù)混湍流燃燒可視化測試的目的出發(fā)，以幸福250摩托車發(fā)動機為原型機，將其設(shè)計和改造成了一臺用于發(fā)動機缸內(nèi)預(yù)混湍

2、流燃燒可視化測試方法研究的光學(xué)發(fā)動機，并搭建了光學(xué)發(fā)動機實驗臺架。
　　基于此光學(xué)發(fā)動機臺架，利用FASTCAM-ultima512高速攝像機系統(tǒng)，直接對發(fā)動機缸內(nèi)的燃燒過程進行了圖像采集，得到了各轉(zhuǎn)速工況下的燃燒序列圖。結(jié)果表明，可向汽油中添加適量的機油來能夠增強火焰的光度，實現(xiàn)汽油機缸內(nèi)預(yù)混湍流燃燒的可視化。根據(jù)各轉(zhuǎn)速工況下的燃燒序列圖發(fā)現(xiàn)，火焰核心形成后并非立即產(chǎn)生火焰前鋒，而是迅速消失。火焰核心隨著缸內(nèi)湍流漂流到缸內(nèi)某一位

3、置，導(dǎo)致缸內(nèi)形成明顯火焰前鋒位置不在火花塞周圍或氣缸中心。為獲得足夠時間使缸內(nèi)燃料完全燃燒，隨著轉(zhuǎn)速的提高，點火提前也相應(yīng)地增加。轉(zhuǎn)速的提高增強了缸內(nèi)的湍流強度，使缸內(nèi)混合氣形成加快，但高轉(zhuǎn)速也使混合氣形成的時間大大縮短，使混合氣沒有足夠的時間混合均勻，導(dǎo)致缸內(nèi)混合氣的燃燒惡化甚至失火。
　　除此之外，利用高速攝像機系統(tǒng)和自制紋影系統(tǒng)對光學(xué)發(fā)動機純壓縮工況下的缸內(nèi)湍流進行了測試，并繪制了發(fā)動機缸內(nèi)壓縮流場序列圖，結(jié)果表明，自制的紋