基于活塞頭部形貌特征的汽油機(jī)爆震敏感性研究.pdf

1、在環(huán)境與能源雙重壓力下，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程要求越來越高。增壓小型化是發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能減排的重要方式之一，但隨壓縮比增大，不可避免會(huì)產(chǎn)生爆震，而爆震會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成不可逆損傷、降低燃料的燃燒效率。
　　已有研究表明燃燒室內(nèi)部形狀對(duì)缸內(nèi)燃燒過程影響較大，本文綜合汽油機(jī)爆震產(chǎn)生原因、爆震抑制方案、爆震檢測(cè)方法以及爆震模擬方法和發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室形貌的研究。采用發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，設(shè)計(jì)不同形貌活塞，研究不同活塞形貌對(duì)爆震的敏感性，優(yōu)化得出一

2、種爆震低敏感性的活塞，并針對(duì)模擬提出一種更直觀的評(píng)價(jià)爆震強(qiáng)弱計(jì)算方法，并對(duì)其合理性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　在系統(tǒng)了解內(nèi)燃機(jī)數(shù)值模擬相關(guān)理論基礎(chǔ)的前提下，對(duì)改造的歧管電噴WH125-6發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架的布置構(gòu)建GT-Power仿真模型。對(duì)比試驗(yàn)與仿真數(shù)據(jù)，驗(yàn)證原機(jī)一維模型的準(zhǔn)確性。進(jìn)而對(duì)9~14壓縮比、2000r/min~6000r/min轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)模型進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)比不同壓縮比、轉(zhuǎn)速方案發(fā)動(dòng)機(jī)有效扭矩與爆震強(qiáng)弱，

3、確定用于爆震敏感性研究的轉(zhuǎn)速和壓縮比。
　　通過三維建模軟件CATIA逆向構(gòu)建發(fā)動(dòng)機(jī)三維模型，利用CONVERGE軟件對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格處理。根據(jù)原機(jī)試驗(yàn)與一維模擬相關(guān)結(jié)果，設(shè)置邊界條件與相關(guān)模型參數(shù)，對(duì)比試驗(yàn)與仿真結(jié)果，驗(yàn)證模型與參數(shù)設(shè)置的準(zhǔn)確性。
　　基于一維模擬確定的轉(zhuǎn)速和壓縮比，建立同壓縮比不同形貌的異形活塞。在同一條件下，對(duì)不同形貌活塞發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬，分析不同活塞形貌對(duì)爆震的敏感性。構(gòu)建基于模擬的爆震強(qiáng)弱評(píng)價(jià)方法，