滚流燃烧室对对置活塞二冲程汽油机工作过程的影响.pdf

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1、第44卷第3期2015年6月小型内燃机与车辆技术SMALLIN7rERNALCOMBUS7n0NENGINEANDVEHICI正’rECHNIQUEV01．44No．3Jun．2015滚流燃烧室对对置活塞二冲程汽油机工作过程的影响王豪1赵振峰1王斌2于霞2商海昆3(1一北京理工大学车辆动力系统技术重点学科实验室北京1000812一山西柴油机厂工艺研究所3一河北华北柴油机有限责任公司)摘要：针对对置活塞二冲程缸内直喷汽油机工作过程的特点，对比平顶活塞组成的燃烧室，设计了对置凹坑活塞组成的滚流燃烧室。采用3维流场仿真软件Fire建立该发动机仿真模型，对比分析两种

2、燃烧室结构对扫气过程和混合气形成的影响。研究结果表明：所设计的滚流燃烧室通过活塞顶的导流凹坑组织缸内气体定向流动，形成更强的滚流；在扫气过程初期加强了涡流运动，促进废气扫除，并在压缩后期产生了“挤流+滚流”的气流运动，提高缸内平均湍流动能；滚流燃烧室较平顶燃烧室的燃油蒸发率提高10％，缸内混合气平均燃空当量比在1．05。关键词：对置活塞二冲程滚流混合气中图分类号：TK421．8文献标识码：A文章编号：2095—8234(2015)03—0017—06EffectofT哪bleCombustionChamberonWorl【ingProcessofOppose

3、d—PistonTwo—StrokeGasolineEngineW柚gH舯1，ZhaoZhenfb呜1，WangB甜，Yuxia2，Sh锄gH蝴nm3l—FundamentalScienceonVehicularPowerSystem【丑boratory，SchoolofMechanicalEn百neering，BeijingInstituteofTechnology(Beijing，10008l，China)；2一TechnologyResearchInstituteofShanxiDieselEn百neFactory；3一HebeiHuabeiDiese

4、lEn百neCo．，Ltd．Abstract：Focusingontheworkingprocessofopposed—pistontwo—strokeen舀ne，atunlblecombustionchanlberthatconstitutedofoptimizedpistonswithadirectedpitwasdesignedbasedonthenatcombustionchamber．Thediff．erencebetweenthetumblecombustionchamberandnatchaIIlberaboutscavengingpmcess

5、andmixturefoHnationwereinvestigatedwithAVLFiresofhare．Theresultsshowthattumblecombustioncharnberhasstrongertumblenowwithenoughscavengingefficiencyandbetterswirlnowiso唱anizedinscavengingpmcess．ThetumblenowandsquishnowaregeneratedinthelateofcompressionprocessinthetumblecoInbustioncha

6、mber，thatcanimproVeturbulentkineticenerg)r．Thefuelrateofev印orationincreased10％comparedwithnatcornbustionchamberandfuel—airequiValenceratioreached1．05inthetumblecornbustionchamber．Keywords：Opposed—piston，Two—stroke，Tllmble，Mixing引言对置活塞二冲程发动机由于具有较高热效率和高功率密度，曾在小型飞行器、船用动力等领域广泛使用111。但随着

7、排放法规的日益严格，使其使用范围受到限制。近年来，二冲程缸内直喷汽油机通过采用缸内直喷技术和电动机械增压技术，可避免油气短路，实现良好的油气混合品质，因此受到人们的重新重视㈣。该类型发动机凭借其振动小、噪声低和功率密度高等特点，便于小型化和轻量化设计，因此可用于}基金项目：国家部委级基础研究项目(B22201100055)。作者简介：王豪(1991一)，男，硕士研究生，主要研究方向为汽油机缸内直喷技术。通讯作者：赵振峰(1974一)，男，副教授，主要研究方向为发动机总体设计与性能。18小型内燃机与车辆技术第44卷无人机、小型水下舰艇动力或者电动车增程器动力问

8、。对置活塞二冲程汽油机采用直流扫气方式完成工质更替，