基于電磁驅動氣門的發(fā)動機進氣系統(tǒng)CFD分析.pdf

1、作者所在的課題組研制的一種動圈式電磁驅動氣門是一種全可變氣門配氣機構,它取消了節(jié)氣門,通過采用可變氣門技術來控制負荷,從而控制缸內進氣量,不需要降低進氣壓力,減少了泵氣損失,實現(xiàn)汽油機的無節(jié)氣門負荷控制。但取消節(jié)氣門的電磁驅動氣門對缸內工質的運動會有很大的影響,電磁驅動氣門控制負荷下,發(fā)動機缸內流場及其與傳統(tǒng)凸輪驅動下的缸內流場的對比仍是一片空白。
　　 發(fā)動機缸內流場對發(fā)動機性能有重要影響:油氣的混合,燃燒的質量,有害氣體的排

2、放等都受到缸內流場的影響。而缸內流場是瞬態(tài)變化的,它受到發(fā)動機的尺寸,速度,負荷,氣門正時和升程的影響。所以如何準確的研究缸內流場及評價缸內工質運動強度一直是國內外學者研究的熱點。本文主要研究工作為:
　　 結合某四氣門汽油機進氣系統(tǒng)CFD算例及國外相關研究進展,分析了應用渦流比和滾流比作為發(fā)動機工質運動強度的度量的不足之處。提出對于穩(wěn)態(tài)CFD分析,可應用流經(jīng)氣門最小流通截面的單位質量工質動能流量與單位質量湍動能流量來評價宏觀和

3、微觀的工質運動強度;對于進氣及壓縮過程的瞬態(tài)CFD分析,可應用缸內單位質量工質的動能與湍動能來評價宏觀和微觀的工質運動強度。
　　 利用計算流體動力學軟件FLUENT對五種氣門工作模式進行了靜態(tài)模擬,對比研究了五種氣門工作模式下缸內流場和工質運動強度,驗證了新的工質運動評價參數(shù)的可靠性。得出了利用小氣門升程可以提高缸內工質運動強度。
　　 在低轉速部分負荷工況下,進行了進氣過程的三維瞬態(tài)數(shù)值模擬。模擬結果對比表明:電磁驅