點(diǎn)燃式直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的失火過(guò)程分析

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點(diǎn)燃式直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的失火過(guò)程分析

在內(nèi)燃機(jī)研究領(lǐng)域中，通常采用基于多循環(huán)大渦模擬的分析來(lái)解釋實(shí)際點(diǎn)燃式直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的失火特性。點(diǎn)燃式直噴發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)燃燒室內(nèi)的周期性波動(dòng)非常敏感，這種周期性波動(dòng)多由噴射和形成混合氣時(shí)的氣體流動(dòng)造成的。在分層操作中，周期性循環(huán)會(huì)引起非常嚴(yán)重的操作方面問(wèn)題，如失火。通過(guò)可變噴邊界條件對(duì)流動(dòng)不穩(wěn)定性及噴霧燃燒復(fù)雜性的影響，來(lái)研究混合氣制備對(duì)失火的影響。同時(shí)，利用基于不同火花塞位置下混合氣制備與點(diǎn)火條件的特性參數(shù)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，尤其是對(duì)不同火花塞位置下缸內(nèi)壓力周期到周期變化強(qiáng)度的定性分析。給出了點(diǎn)火失效概率及其分析。需要注意的是，以上問(wèn)題都是在溫度、車(chē)速、質(zhì)量分?jǐn)?shù)及壓力標(biāo)準(zhǔn)差的基礎(chǔ)上討論的。

對(duì)研究的點(diǎn)燃式直噴發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)型、計(jì)算網(wǎng)格的劃分、初始條件與邊界條件、研究結(jié)果進(jìn)行了介紹。研究用的發(fā)動(dòng)機(jī)是帶有可變充氣運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的4沖程點(diǎn)燃式直噴發(fā)動(dòng)機(jī)。對(duì)大渦模擬的網(wǎng)格劃分進(jìn)行了詳細(xì)的分析，討論了4種不同火花塞配置問(wèn)題。

研究結(jié)果表明，速度周期波動(dòng)與可變噴射邊界條件對(duì)缸內(nèi)壓力、溫度、速度及燃油質(zhì)量分?jǐn)?shù)等有影響。在定義的測(cè)試點(diǎn)下，給出的曲軸轉(zhuǎn)角平均值及溫度、壓力、車(chē)速的波動(dòng)顯示，車(chē)速循環(huán)波動(dòng)、溫度及燃油質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間具有很強(qiáng)的相關(guān)性。而且試驗(yàn)證實(shí)，火花塞的位置與結(jié)構(gòu)對(duì)直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)失火的開(kāi)始起著非常重要的作用。

刊名：Proceedings of the Combustion Institute（英）

刊期：2013年第2期

作者：D. Goryntsev

編譯：白鴿