壓燃式內(nèi)燃機(jī)燃燒室擠流研究.pdf

1、柴油機(jī)的熱效率較高，經(jīng)濟(jì)性好，在汽車行業(yè)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用?！坝?、氣、室”的緊密配合，是柴油機(jī)形成良好可燃混合氣的基本條件，壓縮過程中如何形成合理擠流，一直是柴油機(jī)研究中的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題。柴油機(jī)工作過程復(fù)雜，并伴隨著劇烈的物理變化和化學(xué)反應(yīng)，并且燃燒時(shí)間極短，不易觀測。雖然相關(guān)科研人員一直在研究該課題，但是目前仍對其中許多細(xì)節(jié)不能給出明確答案。在當(dāng)今社會(huì)能源與環(huán)境的發(fā)展主題下，研究柴油機(jī)工作過程，優(yōu)化燃燒室設(shè)計(jì)、強(qiáng)化燃燒，降低污染物排

2、放，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　針對缸內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)無法測量的問題，本文以最常用的的ω形燃燒室為研究對象，在一種典型燃燒室的基礎(chǔ)上，逐漸改變部分關(guān)鍵尺寸得到其它二種燃燒室，利用實(shí)體造型軟件CATIA對三種燃燒室結(jié)構(gòu)分別建模，采用內(nèi)燃機(jī)專用CFD軟件FIRE對燃燒室和氣缸進(jìn)行了動(dòng)網(wǎng)格劃分，并設(shè)置了合理的邊界條件和初始條件對模型進(jìn)行了仿真，仿真研究了縮口尺寸、擠流口角度和燃燒室深度等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)對擠流的影響。
　　研究結(jié)果表明，擠流作

3、用在曲軸轉(zhuǎn)角到達(dá)上止點(diǎn)前30°CA時(shí)開始較明顯的產(chǎn)生，在曲軸轉(zhuǎn)角到達(dá)上止點(diǎn)前12°CA左右達(dá)到最大，之后慢慢減弱；在擠流作用最大時(shí)噴射燃油可以加快油氣混合速度，促進(jìn)燃燒。比較而言，直壁ω型燃燒室最易制造，熱應(yīng)力較小，擠流作用明顯，為最佳燃燒室方案?？s口較小的燃燒室擠流作用更大，內(nèi)燃機(jī)性能較好，但是熱應(yīng)力較大，擠流口處溫度高，易發(fā)生熱裂現(xiàn)象，且不易制造，減小縮口尺寸也會(huì)增加NOx的排放量并減少碳煙排放量。在對發(fā)動(dòng)機(jī)性能要求比較苛刻時(shí)，可選