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點燃式直噴發(fā)動機的失火過程分析

在內燃機研究領域中，通常采用基于多循環(huán)大渦模擬的分析來解釋實際點燃式直噴發(fā)動機的失火特性。點燃式直噴發(fā)動機對燃燒室內的周期性波動非常敏感，這種周期性波動多由噴射和形成混合氣時的氣體流動造成的。在分層操作中，周期性循環(huán)會引起非常嚴重的操作方面問題，如失火。通過可變噴邊界條件對流動不穩(wěn)定性及噴霧燃燒復雜性的影響，來研究混合氣制備對失火的影響。同時，利用基于不同火花塞位置下混合氣制備與點火條件的特性參數(shù)的多個標準對研究結果進行評估，尤其是對不同火花塞位置下缸內壓力周期到周期變化強度的定性分析。給出了點火失效概率及其分析。需要注意的是，以上問題都是在溫度、車速、質量分數(shù)及壓力標準差的基礎上討論的。

對研究的點燃式直噴發(fā)動機構型、計算網格的劃分、初始條件與邊界條件、研究結果進行了介紹。研究用的發(fā)動機是帶有可變充氣運動系統(tǒng)的4沖程點燃式直噴發(fā)動機。對大渦模擬的網格劃分進行了詳細的分析，討論了4種不同火花塞配置問題。

研究結果表明，速度周期波動與可變噴射邊界條件對缸內壓力、溫度、速度及燃油質量分數(shù)等有影響。在定義的測試點下，給出的曲軸轉角平均值及溫度、壓力、車速的波動顯示，車速循環(huán)波動、溫度及燃油質量分數(shù)之間具有很強的相關性。而且試驗證實，火花塞的位置與結構對直噴式發(fā)動機失火的開始起著非常重要的作用。

刊名：Proceedings of the Combustion Institute（英）

刊期：2013年第2期

作者：D. Goryntsev

編譯：白鴿