文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
缸内直喷汽油机的准维燃烧预测模型研究
姓名:伍小军
申请学位级别:硕士
专业:车辆工程
指导教师:金国栋
淼关键词:缸内直喷产酚华中科技大学硕士学位论文早碴摘要本文在比较广泛的文献研究基础上,分析了发动机领域的技术现状和发展趋势,着重阐述了缸内直喷汽油机的工作特点和优越性,概括了内燃机准维燃烧模型的研究现状和发展水平,从而明确了本文工作的研究方向和重点。对缸内直喷汽油机缸内流动、不同工况条件下的工作模式、喷雾的蒸发混合、湍流燃烧以及传热等子过程进行了现象或机理性研究。结合时序多区模拟方法,建立了缸内直喷汽油机的性能、排放预测准维燃烧模型,并提出了一种先利用建模软件建立燃烧室的几何形状,再种用软件的二次开发功能求解球形火焰传播时已燃区容积、火焰前锋面积和各区湿润面积的新方法。编制了相应的镅匀忌漳D獬绦颉为方便数据的输入输出和结果的处理,完成了人性化的数据输入界面和图形显示功能,构建了包括化油器式汽油机、缸内直喷汽油机、直喷柴油机燃烧模拟功能的软件包。通过化油器式汽油机模拟计算结果与实机测量结果的比较和拟合,进行了燃烧模型中某些重要经验系数的标定。接着在此基础上对“虚拟”的缸内直喷汽油机进行了性能和排放预测,探讨了如果将化油器式汽油机改进为缸内直喷方式后在燃油经济性和排放性能方面可能带来的好处。然后对主要的子模型进行了计算结果检验,并对影响欧诺募父鲋饕R蛩刂鹨唤辛死砺鄯治龊图扑验证。在文章的最后分析了燃烧模型和软件进一步改进的方向。准维燃烧模型,排放预测√性能预测’’。。’一
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几吲■【华中科技大学硕士学位论文口譬霁耋薹鑫’口老冀《;‘;蕊引言鑤鼍区论文工作背景节能与环保是关系人类社会可持续发展的重要课题。在人类的生产与社会活动中,汽车工业作出了巨大的贡献。根据汽车工程师协会国际联合会年公布的资料,公路也就是汽车运输是当前世界上最主要的运输方式。实际上,目前世界客运总量的%由公路承担【俊S纱丝杉死嗟木糜肷缁峄疃氩开汽车。目前,全世界汽车产量已达蛄荆S辛恳殉亿辆,预计今后,汽车,特别是小轿车的数量将会进一步增长。我国作为正在开发中的全球最有潜力的汽车市场,随着国家经济实力的逐步增强和人们生活的逐步改善,家用小轿车正在加速进入各家各户。预计到年时,全世界汽车保有量将会突破亿辆【縪内燃机在为人类提供广泛动力需要的同时,也给人类环境带来很大的危害。燃料燃烧时产生的有害排放物,如、、肟帕5龋苯佑班呷死嗟纳硖褰康,燃烧产物:形成的温室效应是导致全球气候变暖的重要原因,在工业化进程加速,特别是全世界的汽车产量与保有量猛增的近几十年来,大气中:的含量也呈剧烈增加的趋势,如图尽M盋号欧庞肴剂暇眯越裘芟嗔缘到了前所未有的重视。美国计划中提出的中级轿车每百公里油耗量为的目图澜缙当S辛吭龀で榭鲈げ昭∞量’年赞曲啊‘艺、■●一’●
华中科技大学硕士学位论文制的指标,要求各生产厂家按销售量加权的年的/”’。为了遏带蹬欧诺标。从表卜访丝统蹬欧欧ü娴难荼淇梢清楚地看到环境保护对车辆动力提出的严厉要求。例如对客车用汽油机,按照这个法间里,各项排放指标都要求降低%左右。这些指标如果与我国现在才开始实行的目前车用汽油机主要用在轿车、轻型载重车与摩托车等小型车辆上,然而正是这种小型车辆的产量与保有量却占世界车辆总数的%以上。由于前述放的危害性,加上地球上石油资源贮量有限,而燃油的消耗量与欧懦烧龋标已成为各大汽车公司概念车和新车型的设计出发点。欧盟也提出了有关:排放控汽车欧糯甑痥陆档继续恶化,各国都相继以法律或法规的形式明确现今和未来车用动力所必须达到的目规的最终目标,从年到年的两年时曜枷啾冉希渑欧潘骄拖缘酶涌量塘恕图笃蠧含量增长情况表卜访丝统邓し疟曜痩籌甇籇.●
华中科技大学硕士学位论文发动机领域的技术发展及现状由图杉杂谂帕课..的小轿车而言,:排放量应控制在因此,在注意降低车用汽油机、与欧诺耐保脖匦胧种厥咏档腿汽油机缗欧帕肯拗频慕ㄒ椤百公里,即相当于百公里油耗升左右,这已经是低于分隔式燃烧室柴油机的燃油耗水平了。要实现这些节能及排放目标,内燃机特别是汽油机的研制和生产必须要有新的技术突破。面对节能与环保的日趋严格的要求,内燃动力只有继续改善。汽油机和柴油机二种内燃动力各有利弊,目前这两种发动机沿着其原工作过程特点的发展已接近尽头,在这种情况下要使内燃动力在满足未来排放和节能要求前提下具有竞争方,必须另辟蹊径Ⅲ。汽油直喷型发动机梢运凳浅晒ψ叱龅牡谝徊健S氪称突淄饣合方式不同,捎貌裼突啄诨旌戏绞剑梢宰龅酵耆∠谄牛淞康节为质调节。娜加途眯缘玫搅舜蠓雀纳疲庖环矫婀楣τ诒闷鹗У减少,另一方面也要归功于稀气燃烧带来的较高的比热比