可变气门升程与正时对直喷汽油机缸内流动特性的影响

齐景晶， 钱叶剑， 罗琳， 龚震， 邵小威， 赵鹏

(合肥工业大学汽车与交通工程学院， 安徽 合肥 230009)



可变气门升程与正时对直喷汽油机缸内流动特性的影响

齐景晶， 钱叶剑， 罗琳， 龚震， 邵小威， 赵鹏

(合肥工业大学汽车与交通工程学院， 安徽 合肥 230009)

利用CFD三维数值模拟软件模拟了1台缸内直喷汽油机的进气及压缩过程，分析比较了不同最大气门升程及进气正时下缸内流场的变化规律。结果表明：减小最大气门升程可以使进气行程中缸内气体的速度及湍动能显著增加，但在压缩末期的滚流比要略小；在小气门升程下，进气门早开或者晚开都会使得进气过程的湍动能显著增加，在距上止点5 mm，10 mm，15 mm的3个横截面上，早开和晚开进气门会使最大平均湍动能分别增加28.29%和43.47%，20.7%和40.81%，23.07%和49.58%，但在压缩后期间，进气门早开或者晚开时对缸内的平均湍动能影响不大；在小气门升程下，进气门的开启时间对压缩末期湍动能的分布有较大的影响，早开或者晚开进气门会使缸内的湍动能趋于一致。

直喷式汽油机； 可变气门升程； 可变气门正时； 流场； 湍动能； 滚流比

随着排放法规的日益严格，汽油机缸内直喷技术(GDI)由于其优越的特性，成为汽油机发展的重要方向之一。由于缸内直喷汽油机将燃油直接喷入气缸，燃油蒸发吸热使得缸内的温度和爆震倾向降低，充气系数提高，且爆震倾向降低可以使压缩比提高，从而获得燃油经济性的大幅度提升。然而无论对于传统的进气道喷射(PFI)汽油机还是缸内直喷汽油机，其负荷都是由节气门控制。……