GDI发动机冷怠速工况缸内混合气形成模拟研究.docx

ＧＤＩ发动机冷怠速工况缸内混合气形成模拟研究朱 航，刘国庆，杨俊 ＧＤＩ发动机冷怠速工况缸内混合气形成模拟研究 朱 航，刘国庆，杨俊伟，刘义克 （奇瑞汽车股份有限公司 发动机工程研究院，芜湖 ２４１００９） ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＭｉｘｔｕｒｅＦｏｒｍａｔｉｏｎｉｎＣｙｌｉｎｄｅｒｆｏｒＧａｓｏｌｉｎｅＤｉｒｅｃｔ ＩｎｊｅｃｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅａｔＣｏｌｄＩｄｌｅ ＺＨＵ Ｈａｎｇ，ＬＩＵ Ｇｕｏ－ｑｉｎｇ，ＹＡＮＧＪｕｎ－ｗｅｉ，ＬＩＵ Ｙｉ－ｋｅ （ＥｎｇｉｎｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣｈｅｒｙＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｗｕｈｕ２４１００９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ＣＦＤｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｉｎ－ｃｙｌｉｎｄｅｒｍｉｘｔｕｒｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒＧＤＩｅｎｇｉｎｅａｔｃｏｌｄｉｄｌｅ ｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｎｄｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｆｒｏｍａｎｏｐｔｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｉｎｊｅｃｔｉｏｎｔｉｍｉｎｇａｎｄｉｎｊｅｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｎｉｎ－ｃｙｌｉｎｄｅｒｍｉｘｔｕｒｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｆｕｅｌ ｉｍｐｉｎｇｅｍｅｎｔａｔｃｏｌｄｉｄｌｅｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｏｏｅａｒｌｙｉｎｔａｋｅｉｎｊｅｃｔｉｏｎｗｉｌｌｉｎｃｒｅａｓｅｆｕｅｌｆｉｌｍ ａｔｐｉｓｔｏｎｔｏｐ，ａｎｄｔｏｏｌａｔｅｒｉｎｊｅｃｔｉｏｎｗｉｌｌｉｎｃｒｅａｓｅｆｕｅｌｆｉｌｍｏｎｃｙｌｉｎｄｅｒｗａｌｌ．Ｉｎｔａｋｅｉｎｊｅｃｔｉｏｎｔｉｍｉｎｇｈａｓｓｏｍｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎ ｍｉｘｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｃｙｌｉｎｄｅｒ，ｂｕｔｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｏｆｓｔａｂｌｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｍｉｘ－ ｔｕｒｅａｒｏｕｎｄｓｐａｒｋｐｌｕｇｎｅａｒｔｏｐｄｅａｄｃｅｎｔｅｒｉｓａｃｈｉｅｖｅｄｂｙｉｎｊｅｃｔｉｏｎａｔｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｓｔｒｏｋｅ．Ｔｏｏｅａｒｌｙｃｏｍ－ ｐｒｅｓｓｉｏｎｉｎｊｅｃｔｉｏｎｗｉｌｌｌｅａｄｔｏｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓｍｉｘｔｕｒｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｔｉｇｎｉｔｉｏｎ，ａｎｄｔｏｏｌａｔｅｒｃｏｍｐｒｅｓ－ ｓｉｏｎｉｎｊｅｃｔｉｏｎｗｉｌｌｉｎｃｒｅａｓｅｆｕｅｌｆｉｌｍａｔｐｉｓｔｏｎｔｏｐｑｕｉｃｋｌｙ．Ｔｈｅｆｕｅｌｓｐｌｉｔｒａｔｉｏｏｆｄｏｕｂｌｅｉｎｊｅｃｔｉｏｎｈａｖｅｒｅｌａ－ ｔｉｖｅｌｙｓｍａｌｌｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｍｉｘｔｕｒｅｎｅａｒｓｐａｒｋｐｌｕｇ，ｂｕｔｔｏｏｍｕｃｈｉｎｊｅｃｔｉｏｎａｔｃｏｍ－ ｐｒｅｓｓｉｏｎｓｔｒｏｋｅｗｉｌｌｉｎｃｒｅａｓｅｆｕｅｌｆｉｌｍａｔｐｉｓｔｏｎｔｏｐｏｂｖｉｏｕｓｌｙ． 摘要：采用三维 ＣＦＤ 仿真建立了缸内直喷发动机冷怠速工况缸内混合气形成过程仿真 模型，并与光学发动机台架测量结果进行了对比，验证了仿真模型的准确性。 基于仿真模型研 究了冷怠速工况两次喷油正时与喷射比率对缸内混合气形成、燃油碰壁的影响。 研究结果表 明：进气行程喷油过早会导致活塞顶油膜增加，过晚喷射则会导致缸套壁面油膜增加，进气行 程喷油正时对缸内混合气分布有一定的影响，但压缩上止点附近火花塞附近浓区形成与保持 主要由压缩行程喷射来实现；压缩行程喷油过早，在点火时刻缸内会形成相对均质的混合气分 布，过迟则会导致活塞顶油膜量急剧增加；两次燃油喷射量比率对火花塞附近浓区的形成影响 相对较小，但压缩行程喷射量过多会导致活塞顶油膜量明显增加。 关键词：内燃机；缸内直喷汽油机；冷怠速；混合气形成；模拟 Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＩＣｅｎｇｉｎｅ；ｇａｓｏｌｉｎｅｄｉｒｅｃｔｉｎｊｅｃｔｉｏｎ （ＧＤＩ）ｅｎｇｉｎｅ；ｃｏｌｄｉｄｌｅ； ｍｉｘｔｕｒｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ 中图分类号：ＴＫ４１１＋ ．２ 文献标识码：Ａ 收稿日期：２０１４－０５－２７ 基金项目：国家“八六三”高技术研究发展计划项目（２０１２ＡＡ１１１７０２） 作者简介：朱 航（１９７０ ），男，高级工程师，博士，主要研究方向为发动机开发，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｕｈａｎｇ＠ｍｙｃｈｅｒｙ．ｃｏｍ。 · ７０ ·内 燃 机工 程２０１４ 年第５ 期件区域采用了映射方法，进排气道其他部分则采 · ７０ · 内 燃 机 工 程 ２０１４ 年第５ 期 件区域采用了映射方法，进排气道其他部分则采 用 Ｔｒｉｍ