缸内喷水对直喷汽油机爆震、燃烧和排放影响规律研究

发布时间：2024-06-01 01:49

　　缸内直喷技术及涡轮增压技术相互协同的小型强化技术是提高汽油机燃油经济性和降低排放最有效的方法之一。小型强化技术的使用增加了缸内的热负荷以及使缸内压力大幅度提高,由此引起了爆震燃烧。爆震燃烧限制了小型强化技术在实际中的应用和发展,是限制增压直喷汽油机性能提升的主要制约因素。笔者采用数值模拟研究了缸内直接喷水技术减弱增压直喷汽油机爆震趋势,提高其燃烧排放性能的可行性。本文首先通过增大点火提前角的方式诱导某型增压直喷汽油机发生爆震燃烧从而确定末端混合气发生自燃的位置。然后探究了不同喷水时刻在点火时刻前水雾滴在缸内的分布情况及对燃烧排放性能的影响。最后,对初始设置的喷水参数进行了修正,在给定的喷水时刻下,探究了喷水量对增压直喷汽油机爆震以及燃烧排放的影响。为了使缸内直接喷水更好的抑制爆震,需要确定爆震发生的位置。对某型增压直喷汽油机数值模型进行了实验验证,确保数值模型的准确性。在高速高负荷工况下通过增大点火提前角的方式实现了对爆震的数值模拟并确定了爆震发生的位置。结果表明:末端混合气自燃将会引起流场流速急剧增大,最大流速超过150m/s;末端混合气自燃引起缸内爆震时,可以在气缸壁面附近区域观察...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1近五年中国汽车保有量[2]

1绪论11绪论1.1引言汽车潜移默化的改变着人们的出行方式，大大扩展和延伸了人们的生活空间，给人们的生活带来了极大便利。随着社会经济和社会的不断发展，我国汽车行业也进入了快速发展期。自从我国第一辆乘用车“东风”在1958年下线以来，汽车行业发生了翻天覆地的变化，截止2018年12....

图1.2爆震自燃理论[15]

实验。1.2爆震研究现状1.2.1爆震原因及其危害汽油机缸内的混合气正常燃烧时，在火花塞点火后，火焰前锋以正常传播速度从火花塞附近区域向混合气末端传递。在特定工况下，混合气会发生异常燃烧。汽油机的爆震是发生在缸内的不正常燃烧现象，爆震往往伴随着高频率的压力震荡，从而产生强噪声甚至....

图2.1湍流模型分类[53]

2数值模拟基础132.2湍流流动模型流体的湍流流动伴随在内燃机的整个工作过程中，是其中的最重要组成部分，对整个缸内的喷雾，燃料燃烧以及排放具有重要的影响。缸内的湍流流动状态在很大程度上决定了燃料和空气的混合速率以及燃料在缸内的分布情况，从而影响火焰传播速度及燃烧排放，因此要实现精....

图2.2燃油雾化过程

2数值模拟基础15连续液滴模型基于实际雾化物理过程，建立偏微分方程，然后通过计算机直接求解微分方程，以获得液滴雾化状态。但由于直接求解雾化方程，计算量过大是限制其应用的主要原因。DDM模型基于四个假设，大大简化了雾化方程，其应用更加广泛[59]。燃料经喷油器喷入气缸内时，会经历破....

本文编号：3985388