四气门发动机进气门相异升程下缸内气体运动稳态特性研究

利用CFD软件Fluent对某四气门发动机缸内气体流场进行稳态三维数值模拟计算,研究进气门相异升程对缸内气体流场及流通系数的影响。流通系数数值模拟结果和稳流气道试验结果吻合较好。研究结果表明:在不同相异角、相同凸轮轴转角下,发动机进气流通系数变化不大,涡流强度随着相异角的增大而增大;在同一相异角、同一凸轮轴转角、不同缸内横截面上,随着横截面与上止点距离的增大,涡流强度增大,涡心从多个逐渐减少为1个明显涡心,且涡心位置也逐渐发生转移,开始由接近缸壁处转移至汽缸中心附近。

四气门发动机进气门相异升程下缸内气体运动评价

利用角动量基本原理,提出一种基于缸内气体三维流场计算宏观特征参数的新方法,并利用此方法对进气门相异升程下缸内气体运动宏观特征参数进行计算。研究结果表明:进气门相异升程可显著增强缸内气体的涡流运动,同时对滚流运动也稍有增强作用,但幅度较小;在进气门相异升程下,涡流运动在进气过程的中间阶段发生变向,导致发动机实际进气过程中缸内气体湍流运动的增强。

进气门相异升程下缸内气体运动三维数值模拟

利用CFD软件Fluent对某四气门发动机缸内气体流场进行稳态三维数值模拟计算,研究进气门相异升程对缸内气体流场的影响。研究结果表明:流通系数数值模拟结果和稳流气道试验结果吻合较好。当存在相异角时,凸轮轴转角为90°Ca A的缸内几乎不存在大尺度的涡流运动而只存在滚流,其他凸轮轴转角下的缸内气体涡流运动明显增强;在进气过程的中间阶段,缸内气体涡流运动发生变向;同一凸轮轴转角下,缸内气体滚轮运动随着相异角的增大稍有增强;同一相异角下,缸内气体滚流运动随着凸轮轴转角的增大先逐渐增强后逐渐减弱。