复合引导二冲程直喷汽油机混合气形成的解析

刘迎春，刘向龙，许伯彦

（1．潍坊科技学院 汽车工程学院，山东 潍坊 262700；2．山东协和学院 汽车学院，山东 济南 250107；3．山东建筑大学 机电工程学院，山东 济南 250101）

0 引 言

缸内直喷稀燃技术的出现有效降低了有害物质的排放，同时降低了燃油消耗率，成为汽车未来动力发展的重要研究方向［1－5］。二冲程汽油机具有功率大、转速高等诸多优点，因此被国内外很多研究机构青睐。奥地利格拉茨工业大学的Franz Winkler等对搭载了多孔喷嘴低压直喷系统的二冲程汽油机的动力性及排放性进行了研究。天津大学蔡晓林设计并改装了排量98cm3的摩托车化油器发动机的直喷系统，在此基础上使用了脉冲喷射系统和轴针式喷嘴，并对改装后的性能进行研究［6］。但是，以上研究都是进行试验或是模拟仿真，并没有对所做的结果进行可视化验证。本文使用CFD软件对二冲程直喷汽油机过渡工况及部分负荷工况下的混合气形成过程进行研究，并对研究结果进行可视化验证。

1 喷雾－壁面复合引导系统

分层稀燃GDI发动机中混合气的形成受很多因素影响，主要有燃烧室形状、火花塞位置、缸内气流运动形态等，因此混合气的形成方式可分为喷雾引导、气流引导和壁面引导3类。这些方式均有一定的不足：气流引导在气流运动较弱的情况下不能将混合气送至火花塞周围；喷雾引导要求形成稳定的混合气，同时对喷雾质量有很高的要求；而壁面引导需要特殊形状的凹坑及特殊设计的气流运动［7］。……