基于電磁驅(qū)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(qū)動氣門是一種全可變氣門配氣機構(gòu),它取消了節(jié)氣門,通過采用可變氣門技術(shù)來控制負荷,從而控制缸內(nèi)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(qū)動氣門對缸內(nèi)工質(zhì)的運動會有很大的影響,電磁驅(qū)動氣門控制負荷下,發(fā)動機缸內(nèi)流場及其與傳統(tǒng)凸輪驅(qū)動下的缸內(nèi)流場的對比仍是一片空白。
　　 發(fā)動機缸內(nèi)流場對發(fā)動機性能有重要影響:油氣的混合,燃燒的質(zhì)量,有害氣體的排

2、放等都受到缸內(nèi)流場的影響。而缸內(nèi)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(nèi)流場及評價缸內(nèi)工質(zhì)運動強度一直是國內(nèi)外學者研究的熱點。本文主要研究工作為:
　　 結(jié)合某四氣門汽油機進氣系統(tǒng)CFD算例及國外相關(guān)研究進展,分析了應(yīng)用渦流比和滾流比作為發(fā)動機工質(zhì)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(yīng)用流經(jīng)氣門最小流通截面的單位質(zhì)量工質(zhì)動能流量與單位質(zhì)量湍動能流量來評價宏觀和

3、微觀的工質(zhì)運動強度;對于進氣及壓縮過程的瞬態(tài)CFD分析,可應(yīng)用缸內(nèi)單位質(zhì)量工質(zhì)的動能與湍動能來評價宏觀和微觀的工質(zhì)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(nèi)流場和工質(zhì)運動強度,驗證了新的工質(zhì)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(nèi)工質(zhì)運動強度。
　　 在低轉(zhuǎn)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(jié)果對比表明:電磁驅(qū)