单缸式自由活塞混合动力柴油机喷雾特性研究

• 作者: 曾山 陆百川 袁晨恒
• 来源期刊: 重庆理工大学学报（自然科学版）
• 关键词: 单缸式自由活塞柴油机 喷雾 混合气 数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 机械·材料
• 页码范围: 77-84
• 页数: 8页
• 分类号: TK441
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.04.011

摘要

为揭示单缸式自由活塞混合动力柴油机的燃油喷射与雾化特性,建立了耦合活塞动力学的SFPE燃油喷射雾化多维模型,数值模拟了高压燃油在SFPE中的喷雾发展与油气混合过程.通过与传统柴油机(TCE)的喷雾性能对比,研究了2种发动机燃油喷雾过程的差异及其形成机理.结果表明:SFPE的压缩慢于其膨胀,它在止点附近及膨胀过程的运动速度快于传统发动机,这导致SFPE更晚开始喷油,且喷射阶段的缸内气体压力和温度略高于TCE.因此,SFPE在喷射阶段的燃油挥发速率更快,由于喷射滞后,整个喷雾发展过程的燃油挥发总量略小于TCE.此外,SFPE更快的活塞运动还造成了缸内体积缩小更快,喷射过程中活塞顶部距离气缸盖更近,导致更多的喷雾与壁面接触.较早的燃油喷射为TCE提供了充足的燃油蒸发和雾化时间,使其在活塞运动到上止点前就已经形成了更均匀的混合气.