低压空气辅助缸内直喷汽油机工作过程仿真-农业机械学报.pdf

２０１３年 ７月 农 业 机 械 学 报 第 ４４卷 第 ７期 ｄｏｉ：１０．６０４１／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１２９８．２０１３．０７．００３ 低压空气辅助缸内直喷汽油机工作过程仿真 胡春明　赖伟东　侯圣智　任立红 （天津大学内燃机研究所，天津 ３０００７２） 摘要：对 １２Ｌ低压空气辅助缸内直喷汽油机进行了工作过程仿真研究。分析了进气道及缸内的工质流动，比较 了不同喷油时刻燃烧室改进前后在压缩上止点前２０°ＣＡ时的缸内混合气浓度分布状况，探讨了点火时刻对发动机 燃烧过程的影响。结果表明：压缩上止点前２０°ＣＡ时缸内混合气浓度分布的整体均匀度要好于原机，且当喷油时 刻为４２０°ＣＡ和４４０°ＣＡ时均能在两个火花塞间隙处形成适合稳定点火的混合气浓度；随着点火时刻的提前，燃烧 逐渐提前，缸内最大爆发压力及最大压力升高率增大；此外，随着点火时刻的推迟，火焰发展期逐渐缩短，而快速燃 烧期则呈现出先缩短后增长的趋势。 关键词：缸内直喷汽油机　低压空气辅助　燃烧　仿真 中图分类号：ＴＫ４１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００１２９８（２０１３）０７００１２０５ ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎＷｏｒｋｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓｏｆＬｏｗｐｒｅｓｓｕｒｅＡｉｒａｓｓｉｓｔｅｄ ＤｉｒｅｃｔＩｎｊｅｃｔｉｏｎＧａｓｏｌｉｎｅＥｎｇｉｎｅ ＨｕＣｈｕｎｍｉｎｇ　ＬａｉＷｅｉｄｏｎｇ　ＨｏｕＳｈｅｎｇｚｈｉ　ＲｅｎＬｉｈｏｎｇ （ＴｉａｎｊｉｎＩｎｔｅｒｎａｌＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆａ１２Ｌｌｏｗｐｒｅｓｓｕｒｅａｉｒａｓｓｉｓｔｅｄｄｉｒｅｃｔｉｎｊｅｃｔｉｏｎｇａｓｏｌｉｎｅｅｎｇｉｎｅｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄｂａｓｅｄｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｆｌｏｗｏｆｗｏｒｋｉｎｇｆｌｕｉｄｉｎｉｎｔａｋｅｐｏｒｔａｎｄｃｙｌｉｎｄｅｒｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｃｙｌｉｎｄｅｒｍｉｘｔｕｒｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｔ２０°ＣＡ ｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｃｈａｍｂｅｒｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｊｅｃｔｉｏｎｔｉｍｉｎｇｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｉｇｎｉｔｉｏｎｔｉｍｉｎｇｏｎ ｅｎｇｉｎｅｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙｏｆｃｙｌｉｎｄｅｒｍｉｘｔｕｒｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｔ２０°ＣＡｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｅｎｇｉｎｅ，ａｎｄｔｈｅｍｉｘｔｕｒｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｆｏｒ ｓｔａｂｌｅｉｇｎｉｔｉｏｎｃｏｕｌｄｂｅｆｏｒｍｅｄｉｎｔｈｅｔｗｏｓｐａｒｋｐｌｕｇｓｇａｐｗｉｔｈｔｈｅｉｎｊｅｃｔｉｏｎｔｉｍｉｎｇｓｏｆ４２０°ＣＡａｎｄ ４４０°ＣＡ．Ｗｉｔｈｔｈｅａｄｖａｎｃｅｏｆｉｇｎｉｔｉｏｎｔｉｍｉｎｇ，ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎａｄｖａｎｃｅｓｇｒａｄｕａｌｌｙ，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｃｙｌｉｎｄｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｐｒｅｓｓｕｒｅｒｉｓｅｒａｔｅｉｎｃｒｅａｓｅ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｌａｙｏｆｉｇｎｉｔｉｏｎｔｉｍｉｎｇ， ｆｌａｍｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｕｒａｔｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｅｓｇｒａｄｕａｌｌｙ，ｗｈｉｌｅｒａｐｉｄｂｕｒｎｄｕｒａｔｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｅｓａｔｔｈｅｂｅｇｉｎｎｉｎｇａｎｄ ｔｈｅｎｉｎｃｒｅａｓｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｉｒｅｃｔｉｎｊｅｃｔｉｏｎｇａｓｏｌｉｎｅｅｎｇｉｎｅ　Ｌｏｗｐｒｅｓｓｕｒｅａｉｒａｓｓｉｓｔｅｄ　Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ