偏心倒角对双切向进气道进气性能的影响

针对近年来柴油机中广泛采用的双切向进气道布置形式,自行设计、制作了实验用气道芯盒,利用气道稳流实验台研究了气门座圈底孔偏心倒角结构对气道流量系数和涡流比的影响.实验结果表明:偏心倒角对流量系数基本无影响;当标准化气门升程小于0.184,6时,偏心倒角可以大大提高涡流比,且带偏心倒角的各方案间涡流比也存在显著差异;而当标准化气门升程超过0.184,6时,各方案的涡流比变化曲线几乎重合.选取2,mm、9,mm分别代表小、大气门升程,结合CFD技术对气道-气门-缸筒模型进行了三维数值模拟研究.模拟结果显示2,mm升程时,与无偏心倒角方案缸内出现两个反向涡结构相比,偏心倒角可以避免气流间的撞击干涉,使气流在缸内形成同一方向的涡流;而9,mm升程时,有、无偏心倒角方案均在缸内形成了单一的涡结构,二者无显著差异,从而从机理上解释了实验结果.

某发动机气道性能优化研究

针对某发动机气道涡流比较小的问题,在不改变气道形状的前提下,通过对座圈倒角进行偏心处理来提高涡流比,研究了偏心距离和偏心角度对气道性能的影响,得到了满足性能要求的气道。试验结果表明,合理调整倒角偏心位置可以大幅提高涡流比,而平均流量系数仅有小幅的减小,并且随着气门升程的减小,涡流强度的提高程度和流量系数的减小程度都逐渐加大。在4mm以下的小升程,气道涡流强度最大可以提高30倍以上,流量系数最多减小25%;在7mm以上的大升程,气道涡流强度增加幅度不到1倍,流量系数减小不超过5%。