摘要：火花点火发动机气缸内空气运动的滚流与涡流一样,都可以增加燃烧室中的湍流强度,提高火焰传播速度和燃烧速率,从而改善燃烧过程,提高发动机的动力性能。本文详细介绍了滚流形成机理和影响滚流的气道参数。对2气门TJ376Q发动机的试验结果表明:新进气道的设计提高了缸内空气运动的滚流强度和流量系数,通过进气系统的优化,可以增加发动机最大转矩和最大功率输出,试验在电控燃油喷射下精确控制燃油,降低了最低燃油消耗率。

摘要：为了获得更加节能、环保和高性能的汽油发动机,设计了一种适用于缸内直喷(GDI)发动机的新型滚流燃烧室,并将这种燃烧室应用于4G15缸内直喷发动机进行了实验研究.该燃烧室通过活塞顶上凸起面的作用,合理地组织了缸内气体流动.计算流体动力学(CFD)仿真分析表明,在不使用垂直向下滚流进气道的情况下,该燃烧室同样可以获得理想的滚流强度.实验结果表明,4G15发动机的稀燃极限可达25～27,其中17～19是效率最高的空燃比区间,该区间的效率较原机提高了10%左右.在理论空燃比的情况下,当废气再循环率(EGR)达到7%时,NOx排放的化学计量可以降低到无EGR情况的20%以下.

摘要：综述了国内外内燃机缸内空气运动的评价方法,指出了这些评价方法各自的侧重点。设计了一种气道试验台,提出了新的评价方法,并基于LabVIEW开发了一个与该气道试验台相适应的气道试验台测控软件;基于此气道试验台对CG125发动机进行了气道试验。结果表明,缸内气体流动是立体的、复杂的气流运动,传统气道试验台测出的几个孤立点的数据不能完全反映缸内气体流动的全貌,而本气道试验台能够测量缸内任意角度,任意方向的气体运动的矢量,从而更准确地反映缸内气体流动的真实情况。

摘要：对原涡流进气道进行了改制,设计了具有滚流特征的进气道,在试验台架上分别对匹配这两种进气道的天然气发动机进行了性能测试.结果显示:相同工况和控制参数下,与涡流进气道相比,匹配滚流进气道涡前压力和涡前温度更低,燃气消耗率降低1~2 g/(kW·h),并且缸内压力更高、循环变动更低,燃烧始点(AI 05)和燃烧中心(AI 50)提前2°~3°CA,但燃烧持续期整体长5°~7°CA.进一步分析发现,滚流进气道的性能优势在于可以实现更好的火花塞扫气,但滚流进气道加速燃烧的效果不明显,并且爆震倾向增加明显,这与其点火滞燃期短和设计滚流强度较弱有关.此外,滚流进气道循环变动低、燃烧稳定性好,这种特性使得滚流进气道对废气再循环(EGR)率的耐受度更高,对降低排气温度有利.

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。

摘要：利用三维流体力学软件AVL-FIRE,对495汽油机在不同初始缸内流场条件下的压缩和燃烧过程进行CFD模拟计算。给出了汽油发动机压缩过程中不同初始滚流比下缸内速度场的变化趋势,分析了初始流场中滚流空间位置变化对湍动能场的影响,以及初始流场滚流比对燃烧的影响。

摘要：根据燃气涡轮增压系统结构要求,提出了一种新型滚流回流燃烧室结构,通过CFD数值模拟,研究其内部温度场和出口温度分布情况,确定了燃烧室的主要结构参数.采用粒子图像测速仪(PIV)测量燃烧室内筒头部的冷态流场,证明燃烧室头部存在滚流回流区,能够形成稳定的火焰区.在燃烧试验中,进行了贫油点火和贫油熄火试验研究.结果表明在一定流量范围内,文中燃烧室贫油点火及贫油熄火油气比均随进口马赫数的增大而增大;将文中燃烧室与外形尺寸相近的旋流进气燃烧室的总压恢复系数对比,结果表明相同的流量下文中燃烧室的总压恢复系数平均提高约2%.

摘要：为指导结构设计,缩短开发周期,在486QE车用四气门汽油机研发过程中,利用计算流体力学软件Star- CD对其气道及缸内流场进行了瞬态模拟．采用基于模板的动网格生成技术,快速生成计算网格,计算并给出了速 度场和湍动能场．模拟结果表明,气道内流场未出现死区和逆向流动,气道结构设计合理;缸内流场中出现明显的 滚流,在压缩上止点以大尺度滚流的状态存在,高湍动能区位于火花塞附近,有利于火焰传播．样机的台架试验数 据表明,功率、油耗、扭矩和排放指标都达到了预期目标值．

摘要：为提高某三缸增压进气道喷射汽油机的燃烧效率,利用三维CFD软件AVL-FIRE对原汽油机进气道在各气门升程下的进气过程进行了稳态数值模拟计算,并对其原汽油机在1,000,r/min、3,000,r/min和5,000,r/min全负荷下的燃烧过程进行了瞬态数值模拟计算;基于计算结果提出了两种进气道优化设计方案.对优化前后的缸内速度场、湍动能场、温度场、瞬时放热率及燃烧持续期进行了对比研究.研究结果表明:与原气道方案相比,优化气道方案的滚流比更大,在缸内组织了更强的气流运动,点火时刻缸内的湍动能更大且分布更为合理,火焰发展期和快速燃烧期更短.通过优化进气道结构适当提高增压汽油机的滚流比,可以改善压缩行程后期缸内的气流运动,提高点火时刻缸内的湍流强度,对提高混合气的燃烧速度、促进缸内燃烧十分有利,从而可有效提升汽油机的燃烧效率.

摘要：针对2.4L车用汽油机的工作过程,采用RNGk-ε湍流模型、Weller湍流燃烧模型和PISO算法并结合动网格技术,进行了缸内流场及燃烧过程三维动态模拟。计算过程中,将流场三维动态模拟的结果作为初场应用于燃烧三维动态模拟中,克服了凭经验给定初场时造成的误差,使燃烧模拟更接近于实际工作状态。研究发现,大角度蓬顶形燃烧室中形成的滚流在压缩过程后期并未破碎成紊流;通过合理设计气道及燃烧室结构,在保持滚流的状态下也可获得较高的湍流强度,组织较为完善的燃烧过程。试验结果表明气道和燃烧室结构调整后计算所得压力曲线与实测示功图有良好的一致性。