关于减少重型柴油机活塞表面热损失的新活塞隔热理念

• 作者: H.OSADA N.UCHIDA 石小明
• 来源期刊: 汽车与新动力
• 关键词: 活塞隔热 数值模拟 减排技术 热效率
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 试验研究
• 页码范围: 61-68
• 页数: 8页
• 语种: 中文

摘要

为减少热气体和活塞燃烧室表面之间的热传递,锻钢活塞燃烧室表面先通过热喷涂技术覆盖了一层薄二氧化锆(厚度0.5 mm),旨在使表面温度波动能与燃烧室表面附近的火焰温度保持高度一致,由此减小两者之间的温度差.未对热损失的明显差异进行进一步的分析.为了查明热损失没有得到显著改善的原因,利用俯视可视化技术直接观察火焰冲击活塞燃烧室表面的情况;为了便于观察,把其中1个排气阀改为蓝宝石面窗;利用微距拍摄技术对比距离燃烧室表面较近处的局部火焰行为;利用三维仿真数值模拟分析技术研究不同参数对传热系数的影响;通过观察燃烧室壁面火焰冲击情况,得知涂有二氧化锆的热边界层要比无二氧化锆的热边界层薄得多,从而导致传热系数增大.此外,数值模拟分析结果显示,燃烧室表面二氧化锆涂层的厚度与燃烧室表面温度波动的大小没有直接关系,表面粗糙度、多孔结构才是主要原因.为了证实这一假设,对具有不同隔热结构的新活塞进行对比试验.受限于隔热区域,热损失没有得到明显改善,但改善制动热效率(BTE)的可能性却得到了证实.