发动机超级爆震数值模拟研究

发布时间：2025-01-11 03:34

　　随着发动机排放法规的日益严苛,采用缸内直喷和高增压技术提高发动机效率和功率密度成为火花点火(SI)发动机主流发展趋势。然而,在增压情况下,当发动机运行在低转速、高负荷工况时,会遭遇超高强度的爆震,这种偶发性超级爆震对发动机气缸部件产生致命性的破坏。有别于缸内末端气体自燃引发的一般爆震,超级爆震本质上是爆轰,其燃烧传播速度和压力强度远高于爆震。目前,对缸内爆轰的诱发原因众说纷纭,但普遍认为爆轰前存在早燃现象,但并非所有早燃都会演化为爆轰。鉴于目前发动机缸内爆轰诱发机制存在的众多争议,本论文采用简化的一维模型对热点和润滑油诱发的自燃及自燃演化过程进行了详细的数值计算,期望通过计算分析揭示增压发动机超级爆震的诱发原因及发展机制。对于热点诱发超级爆震的研究,考虑到缸内可能存在不同热点特征以及热力学条件(如温度、压力),分析在不同热点特征和热力学条件下的所有可能。计算发现增压发动机中存在不同的燃烧模式:1、热点诱发的自燃波可以和声波耦合,相互增强,并压缩未燃气体,燃烧急剧加速形成爆轰燃烧。在热点内外都可以形成爆轰燃烧,这主要由热点特性和未燃混合气的热力学状态决定;2、自燃反应波以亚声速火焰传播,由...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1TGDI汽油机试验台架示意

图1TGDI汽油机试验台架示意

图1TGDI汽油机试验台架示意

图1.1超级爆震、常规爆震和正常燃烧缸压曲线和放热率曲线的对比图

合肥工业大学专业硕士研究生学位论文2通常也需要延迟火花点火正时，以避免在低转速高负荷工况下发生常规爆震。超级爆震和常规爆震之间最显著差异是发生爆震时压力升高的幅度。超级爆震的最大压力上升幅度比常规爆震的高出一个数量级以上。由图1.1可以看到超级爆震的最高压力尖峰接近30MPa，而....

本文编号：4025873