燃烧室结构对柴油机燃烧过程影响及边界适应性的模拟研究*

沈颖刚　杨　杰　马　涛陈贵升　彭劲松（-昆明理工大学云南省内燃机重点实验室　云南　昆明　650500 -云内动力股份有限公司）

·研究·开发·

燃烧室结构对柴油机燃烧过程影响及边界适应性的模拟研究*

沈颖刚1杨杰1马涛1陈贵升1彭劲松2
（1-昆明理工大学云南省内燃机重点实验室云南昆明650500 2-云内动力股份有限公司）

以共轨柴油机为研究机型，在保持压缩比不变条件下，基于方案A（缩口率最大），设计了方案B（缩口率最小）、C（径深比最小）、D（径深比最大）三套燃烧室新方案，应用三维CFD方法模拟研究了燃烧室结构对柴油机工作过程的影响规律。计算结果表明，碳烟（Soot）对径深比的变化最为敏感，在降低缩口直径基础上减小径深比（方案C）有利于燃烧后期逆挤流的形成，促进扩散燃烧，降低Soot；不同EGR率时，方案C的Soot最低，方案D因气流运动较弱而最高；随着涡流比增大（0.7~ 1.5），方案A在挤流区以及底部凹坑内的速度场显著增强，Soot呈降低趋势，而方案C、D在底部凹坑内及缩口处的速度场则相反减弱，Soot生成则总体呈升高趋势；在不同的EGR率、喷油持续期和涡流比条件下，方案C的NO和Soot都最低，其对燃烧边界的适应性总体较好。

共轨柴油机燃烧室结构缸内流动特性碳烟燃烧边界

引言

柴油机因动力性好、热效率较高而得到广泛应用。但柴油机碳烟（Soot）和NO排放较高且二者之间存在明显的trade-off关系。面对能源危机与环境污染（包括CO2排放），世界各国已制定了日益严格的发动机油耗与排放法规（如欧6等）。因此，如何实现超低Soot和NO排放并同时实现高热效率燃烧，是现代柴油机开发面临的重要挑战。……