直噴汽油機直接起動過程中的燃燒和動力學(xué)模擬.pdf

1、直噴汽油機直接起動過程中的燃燒和動力學(xué)模擬直噴汽油機直接起動過程中的燃燒和動力學(xué)模擬Simulationofthecombustiondynamicsofadirectinjectiongasolineengineduringthedirectstartprocesses學(xué)科專業(yè)：動力機械及工程研究生：曹志成指導(dǎo)教師：何邦全副教授天津大學(xué)機械工程學(xué)院二零一二年十二月摘要直噴汽油機直接起動技術(shù)是實現(xiàn)汽車節(jié)能與減排的重要手段之一。利用模擬的

2、方法研究直噴汽油機直接起動過程中燃燒與運動學(xué)過程，對于指導(dǎo)直接起動過程時的控制策略制定有一定的理論意義和較高的工程實用價值。本文分別采用AVLFire和Matlab軟件，建立了模擬直噴汽油機直接起動時第一個著火氣缸內(nèi)混合氣形成和燃燒過程的三維計算流體力學(xué)（ComputationalFluidDynamicsCFD）模型，以及模擬發(fā)動機起動過程中轉(zhuǎn)速變化的一維動力學(xué)模型，并進行了兩者的耦合，研究了4缸直噴汽油機直接起動過程時第1個著火氣缸

3、和第2個著火氣缸的整體燃空當(dāng)量比、點火時刻、活塞停止位置對混合氣特性、燃燒與發(fā)動機轉(zhuǎn)動過程特性的影響。研究結(jié)果表明：在噴油壓力為5MPa時，隨著整體燃空當(dāng)量比的增大，在噴油開始后相同的時刻下，在第1個著火氣缸內(nèi)混合氣的不均勻性指數(shù)增大，噴霧引起的缸內(nèi)湍動能最大值增加，且峰值位置略微后移。整體燃空當(dāng)量比為0.8和1.2時，缸內(nèi)混合氣燃空當(dāng)量比處于0.71.4的體積分數(shù)比燃空當(dāng)量比為1.6和2.0時的大，而在整體燃空當(dāng)量比≥1.6時，缸內(nèi)混

4、合氣燃空當(dāng)量比處于0.71.4的體積分數(shù)隨著整體燃空當(dāng)量比的增加而減小。在相同的整體燃空當(dāng)量比條件下，在火花塞周圍第一次形成理論燃空當(dāng)量比混合氣時點火可以實現(xiàn)更高的燃燒速率。在第1個著火氣缸活塞停止位置一定時，第1個著火氣缸內(nèi)混合氣燃燒速率越大，則第1個著火氣缸引起的發(fā)動機反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)過的角度越大。在第1個著火氣缸活塞停止位置及燃空當(dāng)量比和點火時刻一定的情況下，第2個著火氣缸在反轉(zhuǎn)到最靠近上止點時點火可以實現(xiàn)發(fā)動機在后續(xù)的正轉(zhuǎn)中達到最高