滚流对直喷汽油机油气混合及燃烧特性影响的数值模拟研究

利用数值模拟方法分析了可变涡流GDI发动机在2 000r/min、5 500r/min全负荷工况下,涡流调节阀开启和关闭不同状态的进气-喷雾-油气混合及燃烧整个过程,评价了缸内滚流对进气流动、混合气浓度分布及燃烧特性的影响。研究结果表明:在低转速时,滚流阀关闭使缸内滚流强度明显提高,是相同气门升程涡流调节阀开启时的4~6倍,较大的滚流强度加快了缸内燃油雾化速度,有助于在点火时刻缸内形成浓度均匀一致的混合气,同时增加了点火时刻的湍动能,配合较晚的点火时刻可以形成稳定而快速的燃烧;在高转速时,通过关闭滚流阀来提高缸内滚流比的水平有限,同时进气道流通能力受到抑制,缸内进气质量仅为滚流阀开启时的2/3,较大的滚流比使点火时刻缸内湍动能过大,不利于稳定快速的火焰传播。

可变涡流直喷汽油机流动及燃油喷射的数值模拟

建立了带可变涡流进气道的缸内直喷汽油机的三维数值模型,利用数值模拟方法分析了汽油机在2000r/min全负荷工况下,涡流调节阀开启和关闭时进气、喷雾及混合气形成过程。结果表明:低转速时,通过涡流阀开启和关闭可以改变进气门周围进气流动速度分布,进而调节缸内滚流强度;涡流阀关闭时,缸内滚流强度明显提高,是相同气门升程涡流调节阀开启时的4～6倍;较大的滚流强度加快了缸内燃油雾化速度,有助于在点火时刻形成浓度均匀一致的混合气。

可变涡流对直喷汽油机进气流动特性影响数值模拟

建立了带可变涡流进气道的缸内直喷汽油机（GDI）三维数值模型,利用数值模拟方法分析了可变涡流GDI发动机在2 000 r/min全负荷工况下,涡流调节阀开启和关闭不同状态的进气以及混合气形成过程。得到了进气流动变化、湍动能的发展等重要信息,评价了缸内滚流对混合气浓度分布的影响,结果表明：通过涡流阀开启和关闭可以改变进气门周围进气流动速度分布,进而调节缸内滚流强度,进气流动对缸内燃油分布有着显著的影响。在低转速时,涡流阀关闭使缸内滚流强度明显提高,是相同气门升程涡流调节阀开启时的4~6倍;通过关闭涡流阀产生的大滚流强度加快了缸内燃油雾化速度,有助于在点火时刻缸内形成浓度均匀一致的混合气。