氣道噴射式汽油機混合氣形成過程三維數值模擬.pdf

1、當前，在環(huán)境污染和能源危機的雙重壓力下，人們在追求車用發(fā)動機良好動力性的同時，對發(fā)動機排放性能的要求也越來越高。因此，國內外學者進行了大量相關的研究，這些研究中，混合氣形成是其中的一個重要方向。以往，因為受計算能力的限制，這些研究通常是以試驗手段為主，近年來隨著計算水平的迅速提高，發(fā)動機缸內流場的數值模擬技術已經發(fā)展成為汽車虛擬技術的重要組成部分。
　　 在汽油機的發(fā)展歷程中，氣道噴射式汽油機起到了中堅作用，故本課題選用氣道噴射

2、式汽油機為研究對象。
　　 本文在前人研究的基礎上，利用AVL-FIRE軟件對某汽油機混合氣的形成過程進行了三維數值模擬。得到了包括進氣道-缸內速度、湍動能、當量比和壓力在內的流場特性的三維結果。由于雙氣門的對稱結構，滾流是缸內較大尺度渦旋的主要運動形式。缸內的湍動能、壓力場與速度場存在著對應關系：湍動能高能量核心區(qū)域的分布與氣流渦旋中心的變化大體一致；缸內低壓核心區(qū)的分布形式與高能量的湍動能核心區(qū)分布又是彼此對應的。
　

3、　 為了研究各參數對混合氣形成質量的影響，本文分別對汽油機的噴油角度、噴油時刻、發(fā)動機轉速等工況，進行了數值模擬，并得到了相關結果。計算結果表明：1)改變噴油角度，對汽油機缸內氣體流速和湍流強度的影響不大，對缸內的濃度分布影響較大。2)閉閥噴射混合氣分布更均勻，但當量比較低，且排氣門座下方存在部分濃區(qū)，不利于排放；開閥噴射汽油機的當量比較高，有利于實現對燃油噴射量的精確控制。3)發(fā)動機轉速對缸內氣體流速和油氣混合有較大的影響。對于改變