基于CFD的某缸内直喷发动机燃烧室优化研究

李书森（泛亚汽车技术中心有限公司，上海201201）

基于CFD的某缸内直喷发动机燃烧室优化研究

李书森
（泛亚汽车技术中心有限公司，上海201201）

运用CFD的分析方法，对某缸内直喷发动机燃油喷射过程与缸内可燃混合气的流动进行了数值模拟分析，研究了不同燃烧室设计方案对缸内流动过程的影响。结合滚流、旋流、缸内当量比分布等8项评价指标，对不同设计方案的优化效果进行了对比，并引入优化率对计算结果进行总体评价。结果表明，优化设计方案在高转速工况和低转速工况下的优化率分别达到了28.7%和38.4%，发动机缸内混合气的形成过程得到了明显的改善。

缸内直喷燃烧室设计优化

1 前言

随着排放及油耗法规的日益严苛，采用更高压缩比和汽油缸内直喷技术的发动机受到了越来越多的关注[1～2]。在新一代的发动机燃烧系统开发过程中，需要考虑燃烧室及进排气系统的设计，喷油器的选型和布置，气门正时及喷油相位等因素[3]。在此过程中，通过合理的、流程化的CAE分析过程，可以大幅缩短燃烧系统的开发周期。本文以一款高压缩比的直喷汽油机为对象，通过CFD模拟计算，研究了不同燃烧室设计对缸内流动、喷雾过程以及混合气形成的影响。提出了基于滚流、旋流、缸内当量比分布等8项指标的燃烧室设计评价体系，并以此对计算结果进行了分析，获取了最优的燃烧室设计方案。

2 缸内过程计算模型

整个发动机循环计算过程从排气时刻开始，包括排气、扫气、进气、压缩四个阶段。……