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1、2003年(第32卷)第1期小型内燃机与摩托车5进气道对车用直喷式柴油机性能的影响广西工学院邱卓丹玉柴机器股份公司沈捷广西大学冯冠东(柳州545006)摘要本文介绍了在YC6108Q型车用直喷式柴油机上,对螺旋进气道的三种方案所进行的试验及分析对比,结果表明:螺旋进气道最小截面结构参数是影响流量系数及发动机经济性能和碳烟排放的重要因素;合理选用进气道是提高发动机性能的重要措施之一。关键词直喷式柴油机螺旋进气道流量系数性能EffectofInletPortonPerformanceofVehicleDirectInjectionDieselEngines123QiuZhu
2、odanShenjieFengGuandong(1.GuangxiInstituteofTechnologyLiuzhou545006,2.YuchaiMachineryCompanyLimited,3.GuangxiUniversity)AbstractComparativetestswerecarriedoutonmodelYC6108Qvehicledirectinjectiondieselengines,includingthreetypeshelicalinletports.Theresultsindicatethatminimalsectionalconst
3、ructionanddimensionofinletportisakeyfactor,whichaffectsthechargingcoefficient,economyofengineandemissionofsoot;anditisanimportantmethodtoimproveperformanceofenginebyrationalselectionofhelicalinletport.KeywordsDIdieselenginesHelicalinletportChargingcoefficientPerformance1前言价方法,即:平均流量系数Cf、
4、涡流比Rs。试验采用了直喷式柴油机的螺旋进气道是控制进气流动状定压差法,整个过程始终维持进气道的压降为$pU态、获得理想涡流的重要部件。它决定了柴油机混合350毫米水柱。气的形成质量及燃烧品质,进而影响柴油机的动力性3进气道结构参数对气流的影响与经济性,同时也明显影响其排放和噪声等;对缸径螺旋进气道的三种方案的稳流吹风试验结果见表D[100mm、转速n2400r/min的高速车用直喷式1;各评价参数随气门开度的变化规律见图2。(说明:柴油机而言,这一问题尤为突出。因此,对进气道气流¹Ricardo法对进气道流通能力的评价实际上是以进流动的研究及利用,是提高空气利用率、
5、改善燃烧的有气马赫数Z为经验判据,Ricardo研究所建议在发动机效途径。本文对YC6108Q型车用直喷式柴油机采用的额定转速下,进气马赫数Z的允许范围是:014[Zp的螺旋进气道进行了三种方案的试验及分析对比,确[016。ºNr为无因次涡流比,表示每一瞬时气门升定了最佳匹配方案。程时的进气涡流强度;»Rs表示发动机进气全过程终2试验方案及装置了时的涡流比)。表1进气道三种方案的稳流试验结果螺旋进气道的三种方案,分别具有不同强度的涡流比,其结构差异在最小截面处,变动的尺寸为a(如参数值变动范围方法方案图1所示),各方案进气道最小截面积(a@b)均大于CfZpRs喉口截面
6、积(S2Ñs01352~01367014911814~11958T=Pd/4)。RicardoÒu01327~01345015321072~21250试验所测量的两个参数即流量系数和涡流比可以Ów01302~01325015821492~21653评价进气道流通能力和气流品质。本试验使用的TUST)Ò型发动机气道稳流试验台采用了Ricardo评进气道最小截面位于螺旋室前,它的形状、方位、6小型内燃机与摩托车No11(Vol132)2003的Zp值高达0158,接近Ricardo统计值的上限,故其流通能力较差,泵气损失较大。不同气门开度(h)下,涡流比与流量系数的变化程度
7、不同。从稳流试验结果对比曲线可知:当气门开度(h)小于6mm时,涡流比与流量系数随h增大几乎呈线性增长;而当气门开度(h)大于6mm时,二者随h的增加幅度相对减弱,但此时涡流比的增大速率较流量系数更大。这主要是因为:1)气门开度较小时(h小于6mm),最小流通截面为气门座及气门环带处流通截面。由于喉口截面积小于进气道最小截面积,而气门座及气门环带处流通截面积又小于喉口截面积,气流流动过程犹如通过一个收缩的喷嘴,从进气道最小截面处一直加速到气门口,图1螺旋进气道的结构示意图由此建立的高动能将使涡流比和流量系数迅速增加。2)气门开度较大时(h
