可变进气滚流技术对增压直喷发动机油耗及排放影响的研究

在长安一款1.5L缸内直喷涡轮增压发动机上进行了可变进气滚流技术的仿真和试验研究。研究主要聚焦于催化剂起燃工况,同时也关注了稳态部分负荷工况的燃油消耗,分析了几种不同的可变进气滚流方案在催化器起燃工况对滚流比和湍动能的影响和在部分负荷工况对油气混合质量和燃烧室表面湿壁量的影响。最后通过优化电喷参数,获得在催化器起燃和部分负荷稳态工况最优的方案。试验结果表明,采用可变进气滚流技术能提高燃烧稳定性,降低发动机油耗和排放。

4气门直喷汽油发动机可变滚流进气系统的试验研究

针对可变滚流进气系统对直喷汽油机缸内气体流动特性的影响,建立了4气门可变滚流直喷汽油机光学可视化气道稳流试验台,采用粒子速度影像(PIV)技术研究了该进气系统缸内的流场分布。分析了气门开度、滚流阀位置、进出口压力差对缸内竖直平面和水平面速度流场分布的影响,并通过台架试验对可变滚流发动机的动力性和经济性进行研究。研究结果表明:缸内气流主要是绕垂直于气缸轴线的滚流运动;气门开度与整体流速成正比,与脉动速度呈非线性关系,并且在小开度时对流场分布影响较大;滚流阀关闭后,缸内滚流比明显增大,呈现出较强的顺时针方向气流运动趋势;进出口压差对流场分布影响不大,但增大压差能明显提高整体流速;在低速工况下,可变滚流进气系统更有利于提高发动机的动力性和经济性。

汽油机可变滚流进气系统瞬态模拟研究

运用动态网格技术对直喷汽油机在不同转速下缸内气体运动进行瞬态模拟研究,分析可变滚流进气系统中滚流调节阀工作状态对进气流动、喷雾及油气混合特性以及缸内燃烧特性的影响。模拟结果显示,滚流阀开启和关闭对缸内燃油分布有着显著的影响。通过关闭滚流阀提高滚流强度,可加快缸内燃油雾化速度,有助于点火时刻在缸内形成浓度均匀的混合气并提高燃烧效率;在低转速下关闭滚流阀,增加缸内滚流比,可以显著提高缸内燃烧压力,增加点火时刻的湍动能,配合较晚的点火时刻形成稳定而快速的燃烧。模拟结果有利于分析和评价不同参数对可变滚流直喷汽油机混合气形成及燃烧特性的影响规律,为可变滚流进气系统的整机开发提供理论依据。