吉林大学学报(工学版) ›› 2017, Vol. 47 ›› Issue (1): 105-112.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201701016

• 论文 • 上一篇    下一篇

缸内直喷发动机分层燃烧过程仿真

秦秋实1, 吴志军1, 于秀敏2, 杨松2, 鲍龙2   

  1. 1.同济大学 汽车学院,上海 201804;
    2.吉林大学 汽车工程学院,长春 130022
  • 收稿日期:2016-04-23 出版日期:2017-01-20 发布日期:2017-01-20
  • 通讯作者: 吴志军(1972-),男,教授,博士生导师.研究方向:内燃机燃烧与排放控制.E-mail:zjwu@tongji.edu.cn
  • 作者简介:秦秋实(1990-),男,博士研究生.研究方向:内燃机燃烧与排放控制.E-mail:qinqiushi@foxmail.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51276079,51376139).

Simulation of stratified charge combustion of GDI engine

QIN Qiu-shi1, WU Zhi-jun1, YU Xiu-min2, YANG Song2, BAO Long2   

  1. 1.School of Automotive Studies, Tongji University, Shanghai 201804,China;
    2.College of Automotive Engineering, Jilin University, Changchun 130022,China
  • Received:2016-04-23 Online:2017-01-20 Published:2017-01-20

摘要: 利用CFD软件建立了缸内直喷(GDI)发动机的缸内分层燃烧过程三维模型,并通过仿真计算研究了喷油时刻与点火时刻对GDI发动机分层燃烧过程的影响,采用示功图验证的方法对比了实验结果与模拟结果,证明两者具有较好的一致性。通过对比不同喷油与点火相位对分层燃烧过程及排放的影响,得出了文中给定工况下相对最佳的喷油、点火相位。本文方法也适用于标定其他工况下的最佳喷油相位及点火相位。

关键词: 动力机械工程, 缸内直喷发动机, 分层燃烧, 仿真计算, 相位标定

Abstract: In this paper, a 3D CFD model of the combustion process inside the cylinder of GDI engine is established and simulation is carried out to analyze the effects of the injection phase and ignition phase on the stratified charge combustion of the engine. The method of indicator diagram is adopted to compare the experimental results with the simulation results, which are in good consistence. By comparing the effects of the injection phase and ignition phase on the stratified charge combustion process and emission, the best fuel injection phase and ignition phase are obtained under specified condition. The method can also be used to calibrate the best injection phase and ignition under other conditions.

Key words: dynamic medanical engineering, gasoline direct injection(GDI) engine, stratified charge combustion, simulating calculation, phase calibration

中图分类号: 

  • TK421.2
[1] 宋东先, 谢辉, 王帅,等. 中置多孔喷油器喷雾引导分层燃烧节油效果研究[J]. 内燃机学报, 2015,33(2):129-135.
Song Dong-xian, Xie Hui, Wang Shuai, et al. Fuel saving effectiveness of spray-guided stratified combustion with centrally mounted multi-hole injector[J]. Transactions of CSICE, 2015,33(2):129-135.
[2] 童来会,尧命发,郑尊清,等. 喷油策略对汽油/柴油双燃料高预混压燃燃烧与排放的影响[C]∥中国内燃机学会学术年会燃烧节能净化分会, 广西,南宁, 2012.
[3] Rao S. CFD Analysis of Stratified Scavenging in Two Stroke IC Engines[M]. Berlin:Lap Lambert Academic Publishing, 2012.
[4] 刘德新,刘斌. 二次喷油优化直喷汽油机冷启动排放特性的研究[J]. 西安交通大学学报, 2012, 46(1):13-18.
Liu De-xin, Liu Bin. Study of two-stage injection in optimizing cold-start emission characteristics of GDI engine[J]. Journal of Xi'an Jiaotong University, 2012, 46(1):13-18.
[5] 乔佳伟,王义夫,陈利明,等. 直喷汽油机喷油相位对性能影响的研究[C]∥中国内燃机学会学术年会燃烧净化节能分会, 河北,保定, 2013.
[6] Yamashita H, Seto M, Ota N, et al. Spray guided DISI using side mounted multi-hole injector[C]∥SAE Paper,2007-01-1413.
[7] Alriksson M, Denbratt I. Low temperature combustion in a heavy duty diesel engine using high levels of EGR[C]∥SAE Paper,2006-01-0075.
[8] Usman A, Ming Z, Xiaoye H, et al. Fuel injection strategies to improve emissions and efficiency of high compression ratio diesel engines[C]∥SAE Paper, 2008-01-2472.
[9] Sanghoon K, Choongsik B, Paul C, et al. The effect of swirl ratio and fuel injection parameters on CO emission and fuel conversion efficiency for high-dilution, low-temperature combustion in an automotive diesel engine[C]∥SAE Paper, 2006-01-0197.
[1] 董伟,宋佰达,邱立涛,孙昊天,孙平,蒲超杰. 直喷汽油机暖机过程中两次喷射比例对燃烧和排放的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1755-1761.
[2] 林学东, 江涛, 许涛, 李德刚, 郭亮. 高压共轨柴油机起动工况高压泵控制策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1436-1443.
[3] 李志军, 汪昊, 何丽, 曹丽娟, 张玉池, 赵新顺. 催化型微粒捕集器碳烟分布及其影响因素[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1466-1474.
[4] 秦静, 徐鹤, 裴毅强, 左子农, 卢莉莉. 初始温度和初始压力对甲烷-甲醇裂解气预混层流燃烧特性的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1475-1482.
[5] 宫洵, 蒋冰晶, 胡云峰, 曲婷, 陈虹. 柴油机主-从双微元Urea-SCR系统非线性状态观测器设计与分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1055-1062.
[6] 钟兵, 洪伟, 金兆辉, 苏岩, 解方喜, 张富伟. 进气门早关液压可变气门机构运动特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 727-734.
[7] 席雷, 徐亮, 高建民, 赵振, 王明森. 厚壁矩形带肋通道内蒸汽流动及传热特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 752-759.
[8] 张天时, 宋东鉴, 高青, 王国华, 闫振敏, 宋薇. 电动汽车动力电池液体冷却系统构建及其工作过程仿真[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 387-397.
[9] 李龙, 张幽彤, 左正兴. 变负载控制在自由活塞内燃发电机的缸压控制中的应用[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 473-479.
[10] 田径, 刘忠长, 刘金山, 董春晓, 钟铭, 杜文畅. 基于燃烧边界参数响应曲面设计的柴油机性能优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 159-165.
[11] 卫海桥, 裴自刚, 冯登全, 潘家营, 潘明章. 压电喷油器多次喷射对GDI汽油机颗粒物排放的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 166-173.
[12] 李志军, 何丽, 姜瑞, 申博玺, 孔祥金, 刘世宇. 柴油机微粒捕集器灰分分布对其压降的影响评价[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1760-1766.
[13] 郭亮, 杨文昭, 王云开, 孙万臣, 程鹏, 李国良. 废气再循环对丁醇/柴油混合燃料发动机的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1767-1774.
[14] 虞浏, 刘忠长, 刘江唯, 杜宏飞, 许允. 直喷汽油机喷雾粒径特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(5): 1482-1488.
[15] 刘忠长, 腾鹏坤, 田径, 许允, 亓升林, 于凯波. 二级增压柴油机旁通阀调节特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(3): 796-803.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!