進氣渦流對無節(jié)氣門汽油機燃燒性能的影響.pdf

1、全可變液壓氣門機構(gòu)(fully hydraulic variable valve system，F(xiàn)HVVS)，可以實現(xiàn)進氣門最大升程、開啟持續(xù)期以及配氣相位的連續(xù)可變。將該機構(gòu)安裝在一臺四缸進氣道噴射汽油機上，采用進氣門早關(guān)(early intake valve close，EIVC)的方式實現(xiàn)汽油機的無節(jié)氣門控制方式，降低泵氣損失。對試驗測量的缸內(nèi)壓力進行分析發(fā)現(xiàn)取消節(jié)氣門后在小負(fù)荷工況下的泵氣損失得到大幅降低，但是存在燃燒速率慢、燃

2、燒穩(wěn)定性差的問題，導(dǎo)致其指示熱效率降低。為了改善無節(jié)氣門汽油機油氣混合過程，提高燃燒速率，本文研究了進氣渦流對無節(jié)氣門汽油機燃燒性能的影響。主要研究工作如下:
　　(1)無節(jié)氣門汽油機的改進和試驗臺架的搭建。將FHVVS安裝在BJ486EQ型汽油機上，通過EIVC實現(xiàn)無節(jié)氣門負(fù)荷控制;搭建了點火試驗臺架，改進了相應(yīng)試驗設(shè)備和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);搭建氣道穩(wěn)定試驗臺架，采集相關(guān)試驗數(shù)據(jù)分析安裝螺旋氣門時產(chǎn)生渦流的能力和氣道流通能力。

3、　　(2)研究了無節(jié)氣門汽油機燃燒性能存在的問題及其原因。研究結(jié)果表明，無節(jié)氣門汽油機燃燒速率較慢，后燃現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致CA50遠(yuǎn)離上止點，指示熱效率較低。采用無節(jié)氣門進行控制時，進氣道內(nèi)的真空度不再存在，造成廢氣倒流量減少。在BMEP為0.189MPa時原機廢氣倒流量為17.1mg，而FHVVS樣機僅為0.82mg較原機降低95％。廢氣倒流量的降低無法有效促進進氣道內(nèi)汽油的蒸發(fā)和混合。對不同進氣壓力的試驗結(jié)果說明當(dāng)進氣壓力逐漸提高時，燃

4、燒性能逐漸惡化，指示熱效率逐漸降低。
　　(3)提出一種新型螺旋氣門，并對其氣道穩(wěn)流特性進行研究。介紹了螺旋氣門的基本結(jié)構(gòu)及其在不同升程下引導(dǎo)氣流運動產(chǎn)生進氣渦流的基本原理。研究發(fā)現(xiàn)安裝螺旋氣門后可在小升程時形成強烈的渦流，而在大升程時基本不形成渦流。另外，導(dǎo)流罩可有效提高安裝螺旋氣門時的渦流比。對于不同進氣門組合安裝方式，選用一個螺旋氣門一個原機氣門時可在保證產(chǎn)生較強進氣渦流的同時保證流通能力，其在2mm處產(chǎn)生的渦流比為1.02

5、;與傳統(tǒng)導(dǎo)氣屏方案、螺旋氣道方案、相異升程方案進行對比，螺旋氣門較以上三種方案可在小升程時產(chǎn)生強烈的進氣渦流，同時其不需要復(fù)雜的氣門防轉(zhuǎn)機構(gòu)便與應(yīng)用。
　　(4)研究了進氣渦流作用下，無節(jié)氣門控制下燃燒過程的變化。螺旋氣門產(chǎn)生的進氣渦流可以改善油氣混合過程，使附著在進氣道壁面和氣門背部的液態(tài)燃油分離開來。同時其可提高火焰?zhèn)鞑ニ俾?，顯著提高放熱率，使燃燒始點提前，CA50接近推薦范圍5°～10°CA ATDC，降低循環(huán)變動。分別在采