fox350四气门汽油机进气流动特性及其缸内流场的研究

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1、元泮人学硼}．学他论文：FOX350Pq气门汽油机进气流动特性及其缸内流场的研究摘要近年来，发动机的经济、排放性能是内燃机行业的两个主要研究内容，对于汽油机现在国际上最流行的是采用分层稀燃技术提高发动机经济性、降低排放。分层稀燃相比较普通稀燃的优点在于可以保证稳定点火燃烧，拓展稀燃极限，并且在中低负荷时，燃烧较稀的混合气，功率输出不会下降，也不会由于混合气过稀，导致燃烧变得不稳定和油耗、HC排放的升高。实现汽油机缸内分层燃烧的关键技术在于如何合理的组织缸内气流运动，以增强缸内混合气流动强度，比如涡流、滚流。四气门汽油机已经

2、开始取代传统二气门汽油机作为轿车和轻型客车的主要动力，国内汽车行业的许多公司和企业都已经开始着手开发自己的四气门汽油机。因此，研究四气门汽油机的缸内流场对于四气门汽油机的开发不仅具有理论意义还有实际意义。作者选取了意大利FOX350单缸四气门汽油机作为实验样机，将其改造成具有加长活塞和缸体光学发动机，同时兼顾达到研究丰田8A汽油机缸内流场的目的。在稳流试验台上对FOX350汽油机进行了滚流和涡流的测量和评价，结果表明：缸内几乎不存在涡流，只有滚流；而单气道工作时，可以获得涡流，滚流也有所加强；单切向气道工作时，涡流更强。但

3、是单气门工作时，流通能力降低了。为了进一步描述FOX350发动机缸内流场的运动历程和每个过程所伴随的流场特征，作者用激光多普勒测速仪(LDA)在气缸上部若干点探测了缸内气流运动，分析发现：缸内不存在涡流；滚流形成于压缩初期，并持续到60。BTDC还未破碎，只是一直在衰减，因此可以预测滚流将在活塞更接近上止点附近才破碎：单气道工作时，缸内产生涡流，同时滚流运动也发生很大变化，湍流有所加强。这与稳流试验台上试验结果保持一致。作者在建立LDA实验系统时，对示踪粒子的选择做了详尽的分析，得出的结论是粒子直径在1um时，信号最好；并

4、且在此基础上作者设计了两种粒子添加装置，分别用于缸内实测和缸外调试，信号分别能达到lK和lOK以[·。关键词FOX350四气门汽油机滚流运动湍流结构进气流动涡流运动激光多普勒天津大学硕士学位论文：FOX350四气门汽油机进气流动特性及其缸内流场的研究ABSTRACTExhaustemissionsandfuelconsumptionreductionsoftheI．C．Enginesaretheprimaryresearchareasfortheengineresearchersinrecentyears．Nowthemo

5、stpopularmethodforgasolineenginestorealizeabovegoalsistoadoptstratifiedleancombustion．Comparedwiththecommonleancombustion，theadvantageofstratifiedleancombustionisthatthistechnologycanensurestablecombustion，extendleanmixturelimit．Whatismore，powerouti)utdoesn’tdecre

6、ase，combustiondoesn’tbecomeunstable，fuelconsumptionandHCdon’tincreasewhenburningleanmixtureinpartialload．Thekeytechniquetorealizethestratifiedleancombustionishowtoorganizetheairflowappropriatelyincylinder，whichmeanshowtoenhancetheintensityofairflow,suchasswirlandt

7、umble．Four·-valvegasolineenginesarenowtakingplaceofthetraditionaltwo·-valvegasolineenginesasthedominantpowerofcarsandlight-bus．Alotofcompaniesandenterpriseinourcountryaredesigningtheirownfour—valvegasolineengines．Therefore，theresearchofairflowincylinderoffour—valv

8、egasolineenginesisverysignificanttoboththeprincipleandpractice．TheauthorselectedtheFOX350one—cylinder，four-valvegasolineenginesproducedfromItalyasthesam