不同壓縮比下活塞頂部形狀對汽油機燃燒特性的影響研究.pdf

1、汽油機作為乘用車的主要動力來源，其點火情況與燃燒方式是影響燃燒品質(zhì)和發(fā)動機綜合性能的關(guān)鍵因素。作為燃燒室中的高速移動部分，活塞承載了發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中的邊界條件和初始條件，其頂部形狀對缸內(nèi)工質(zhì)流動及燃燒過程均有重要影響。本文以提高發(fā)動機綜合性能為目標，應(yīng)用內(nèi)燃機專業(yè)仿真軟件AVL FIRE研究了不同壓縮比下活塞頂部形狀對缸內(nèi)流場及燃燒過程的影響規(guī)律。
　　本文系統(tǒng)論述了數(shù)值模型構(gòu)建過程和數(shù)值計算方法，介紹了氣體流動守恒方程及缸內(nèi)氣體

2、的湍流模型和燃燒模型。以掃描得到的本田WH125-6發(fā)動機的進氣道、排氣道及燃燒室的點云為基礎(chǔ)，應(yīng)用CATIA軟件進行逆向曲面建模，并應(yīng)用網(wǎng)格前處理軟件Hypermesh生成了面網(wǎng)格模型。通過BOOST一維性能仿真得出三維數(shù)值模擬采用的邊界條件和計算初始條件，利用AVL FIRE軟件對發(fā)動機4000r/min最大扭矩工況進行了缸內(nèi)循環(huán)數(shù)值模擬。通過將模擬結(jié)果與臺架試驗結(jié)果進行對比分析，校正了模擬模型，驗證了模型的準確性及參數(shù)設(shè)置的合理性

3、。
　　本文構(gòu)建了壓縮比分別為10、11和12的發(fā)動機缸內(nèi)模型，并利用FIRE軟件對每種燃燒室模型開展了數(shù)值模擬，詳細分析了幾種燃燒室進氣過程中的流場狀況和氣體在缸內(nèi)的燃燒過程。通過對比不同方案的性能優(yōu)劣得出，合理設(shè)計活塞頂部形狀來提高發(fā)動機壓縮比有利于發(fā)動機整體性能的提升，在本文的方案中，帶有渠化結(jié)構(gòu)的壓縮比為12的燃燒室方案性能最優(yōu)。上述研究結(jié)果表明，合理設(shè)計活塞頂部形狀不僅能有效提高發(fā)動機壓縮比，同時對缸內(nèi)流場組織和氣體燃燒