涡流运动对稀燃汽油机排放性和经济性的影响.pdf

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1、第42卷第5期2013年10月小型内燃机与摩托车SMALLINTERNALCOMBUSTl0NENGINEANDMOTORCYCLEV01．42No．5Oct．2013涡流运动对稀燃汽油机排放性和经济性的影响+岳东鹏1刘洋1(1．天津职业技术师范大学汽车与交通学院阎光辉1李志军2天津3002222一天津大学机械工程学院)摘要：在一台稀燃汽油机上采用了横向滑片式可变进气涡流发生装置，通过改变阀片的位置实现一定强度的涡流运动。研究了滚流运动和斜轴涡流运动下CO、HC、NO，排放以及燃油经济性随空燃比的变化关系，表明了适度的涡流运动能有效改善稀燃发动机

2、HC、NO，的排放和提高其燃油经济性。关键词：稀燃汽油机涡流运动滚流运动排放性经济性中图分类号：TK413．31文献标识码：A文章编号：1671—0630(2013)05—0017—03EffectsofVortexMotiononEmissionPerformanceandEconomicalEfficiencyofLeanBurnGasolineYueDongpen91，LiuYan91，YanGuanghuil，Lizhijun21一DepartmentofAutomobile，TianjinUniversityofTechnologyan

3、dEducation(Tianjin，300222，China)2一CollegeofMechanicalEngineering，TianjinUniversityAbstract：AVariableintakevortexgeneratorwithtransverseslidingvaneisusedinaleanburngasolineen—gine，bychangingthepositionofthevalveplatetorealizeacertainintensityofvortexmotioninthecylinder．Withthe

4、changeofairfuelratio，emissionvaluesofCO，HC，NO，andthefueleconomyareanMyzedrespec—tivelyunderthevortexmotionandthetumblemotion，andtheresultshowsthatamoderatevortexmotioncaneffectivelyimprovetheemissionperformanceandpromotetheeconomicMefficiency．Keywords：Leanburngasoline，Vortexm

5、otion，Tumblemotion，Emissionperformance，Economicalefficiency引言节能、环保和安全是推动汽车技术进步的三大动力。围绕节能和环保，在车用汽油机方面，国内外都在研究新技术来改进燃烧过程，进而从根本上改善汽油机的节能和减排问题。改进汽油机燃烧过程的手段有很多，汽油机稀薄燃烧技术就是其中之一。稀燃技术有利于改善发动机部分负荷性能和经济性能，不过稀燃技术也存在着一些问题¨以J：完全燃烧困难，燃烧循环变动增加，高温区域的NO。生成增加，排气中始终为氧化氛围导致NO，的还原比较困难，对汽油含硫量要求较高，

6、需加废气冷却装置，控制系统会更复杂等等。提高稀燃发动机性能的根本在于缩短火焰发展期和燃烧持续期，使混合气能够迅速实现完全燃烧。实际的燃烧过程的流动通常是湍流，而湍流的出现不仅影响着流场的特征，影响着所有输运过程，也影响着燃烧速率∞J。湍流强度和湍流尺度对汽油机的火核形成、火焰传播、燃烧速度都有很大的影响。而较高的湍流强度是依靠气缸内较强的空气运动来实现的HJ。本文在一台实现了稀薄燃烧的CA3GA2三缸12气门电控进气道燃油喷射汽油机上，研究空气运动对稀燃汽油机排放性和经济性的影响。+基金项目资助：天津市自然科学基金重点项目(项目编号：11JCZD

7、JC23200)。作者简介：岳东鹏(1966一)，男，博士，教授，研究方向：汽车发动机排放污染物及控制。18小型内燃机与摩托车第42卷1试验设备与方法课题组在CA3GA2发动机上采用了配有废气再循环的可变进气涡流发生装置，其结构简图如图1所示。该装置的结构是横向滑片式，安装在缸盖与进气歧管之间，通过移动阀片的位置来改变四气门汽油机单边进气道的流通截面积，从而改变发动机进气涡流强度的大小。该装置对发动机原有的结构改动较小，容易实现。l冬I1l，]J_{21涡j氚进+i秽lf勾互’ff句^n【到图中阴影部分为滑动式阀片，阀片左端为阀体部分，右端为中空

8、结构。通过其左右滑动，可以改变左侧进气道的横向流通截面积。CA3GA2发动机的进气道为椭圆形，其长轴为42mm，因此该阀片的横向最大位移