小型二沖程汽油機掃氣過程的模擬與改進.pdf

1、小型二沖程汽油機因為結構簡單，質量輕，升功率高，而且成本低廉，作為小型動力機械應用相當廣泛。然而，掃氣過程短路損失相當嚴重，導致其油耗和排放相當高。隨著人們環(huán)保意識的增強，以美國EPA排放法規(guī)為代表針對小型二沖程汽油機的Hc和NOx排放制定了嚴格的排放限值，二沖程汽油機油耗和排放問題已經成為目前亟待解決重要研究課題之一。 二沖程汽油機掃氣過程的好壞，直接影響掃氣效率的高低，加強對掃氣過程的研究，對于提高和改善二沖程汽油機性能具有

2、重要的意義。本文在概述國內外二沖程汽油機研究經歷和計算流體動力學(CFD)數(shù)值模擬理論的基礎上，以某企業(yè)1E39F汽油機掃排氣道一氣缸一曲軸箱系統(tǒng)為研究對象，利用商用軟件FLUENT對原機和改進方案的額定工況時的掃氣過程進行三維瞬態(tài)模擬，系統(tǒng)分析了掃氣過程中缸內流場變化，提出了掃氣質量的評價參數(shù)，并將原機和改進機型作了排放性能對比試驗，得到了有效的模擬結果和詳細的排放數(shù)據，達到了改進掃氣道結構降低排放的目的，為指導二沖程汽油機掃氣道結構

3、改進提供了大量準確的信息。 經計算分析發(fā)現(xiàn)：掃氣過程的逃逸損失和掃氣門關閉前掃氣道內氣體向曲軸箱內的回流，是排放差的主要原因。掃氣平射角和掃氣平射距離等對掃氣道射流方向有很顯著的影響；掃排氣正時對掃氣量影響較大，掃氣道仰角對軸向氣流方向有一定影響。改進氣口設計可以有效降低逃逸損失，提高掃氣效率，調整掃排氣正時可以降低逃逸率，增加掃氣量。試驗證明，改進機型的動力性能和排放性能較原機都有很明顯的改善，但存在耐久試驗中缸蓋溫度偏高的問