点火系统对某型发动机燃烧的影响规律研究

刘奕荣，陈伟，张晨，陈毅华，闫志伟

(南京航空航天大学 能源与动力学院，江苏 南京 210001)

0 引言

二冲程活塞发动机具有结构简单、热效率高、维护方便等特点，广泛应用于军用和民用领域[1]。近年来，由于对小型无人机飞行高度、长航时和工作可靠性等性能方面的要求日益提高，活塞发动机在航空领域得到了更多的关注和应用。

活塞发动机的缸内工作过程包括了诸多复杂的物理和化学过程，也意味着其工作过程受诸多因素的影响，点火时刻和火花塞的布置方式是其中较为重要的影响因素[2-3]。发动机在任一工况下均存在最佳点火时刻，此时发动机的功率最大，燃油消耗率最低[4]。点火时刻的改变会影响燃烧过程火焰发展期和快速燃烧期的持续时长，影响发动机的动力性、经济性和排放性能[5-7]。火花塞的数量和布置方式对发动机点火的可靠性有极为重要的影响，合理的火花塞数量和布置方式不仅可以减小火焰的有效传播距离，提高发动机燃烧速率[8]，还可以保证发动机在复杂恶劣的工作环境下仍可以有效点火，避免发动机意外熄火可能造成的不必要的损失。

本文通过对小型航空活塞发动机的数值仿真分析，研究不同点火系统参数(点火时刻、火花塞数量和布置方式)对发动机缸内压力、燃烧放热率等燃烧特性参数的影响情况，初步确定点火系统最佳参数，为提高小型航空活塞发动机的动力性能提供有效的参考依据。

1 研究对象简介

本文的研究对象为一台以汽油为燃料的小型二冲程活塞发动机，其喷射方式为进气道喷射，扫气方式为曲轴箱回流扫气。……