进气门控制参数对缸内残余废气率和温度空间分布不均匀性的影响

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1、成都，2007年8月中国内燃机学会燃烧净化节能分会2007年学术年会论文集进气门控制参数对缸内残余废气率和温度空间分布不均匀性的影响李之华谢辉赵华天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室摘要：通过全可变气门机构灵活改变气门升程和相位来捕捉适量的缸内残余废气，是促进汽油HCCI自燃，控制HCCI燃烧过程的有效方法之一。本研究根据汽油HCCI发动机上的全可变气门机构，在固定排气门升程和相位的前提下，选取了4组不同的进气门升程/相位组合，并应用Star－CD软件对气体流动进行计算。同时还引入了残余废气和温度的空间分布率和不均匀度的概念，并分析了进

2、气门的相位和升程对它们的影响。结果表明，改变进气门的开启定时和升程，会对缸内残余废气的分布造成一定的影响。比较而言，进气门开启定时对缸内的残余废气不均匀度的影响比进气门开启升程的影响要大。进气门开启时刻越早，则上止点附近残余废气不均匀度越小。缸内温度的不均匀度和分布率除了受残余废气的不均匀度和分布率的影响以外，还和缸内与缸壁的温度差有关；IVL相同时，IVO越早受后者影响更明显。不同进气门相位下残余废气和温度分层的形态不同，主要在于残余废气浓区以及局部高温区的位置和形状不相同。关键词：残余废气/温度空间分布率，残余废气/温度不均匀度，

3、全可变气门机构，进气门相位，进气门升程Abstract:Variablevalvesystemcanbeemployedtoflexiblyadjustthevalveliftsandtimingsandtrapproperamountofin-cylinderresiduals,whichisaneffectivewaytopromoteauto-ignitionofgasolineandcontrolthefollowingHCCIcombustionprocess.Inthisresearch,simulationwascarr

4、iedoutbasedonfourintakevalvelift/timingcombinationsselectedatafixedexhaustvalvelift/timingoutoftheoperatingrangeofa4VVAS(4VariableValveSystem)equippedonasingle-cylinderexperimentalHCCIgasolineengine,andStar-CDisutilizedtoinvestigatetheflowswithintheportsaswellasinthecyl

5、inder.Also,thespatialDistributionandinhomogeneityofRGF(ResidualGasFraction)andtemperatureareproposedandquantified,onwhichtheinfluencesoftheintakevalveparametersareanalyzed.Resultsrevealthat,thedistributionofin-cylinderresidualsvarieswithIVO(IntakeValveOpening)andIVL(Int

6、akeValveLift).IVOhasagreatereffectontheinhomogeneityofresidualsthanIVL.LaterIVOleadstolowerRGFinhomogeneityaroundTDC.TheinhomogeneityanddistributionoftemperaturearejointlyinfluencedbyRGFandtemperaturedeferentialbetweenthechargeandcylinderwall,andthelattershowsagreateref

7、fectwhenIVOisdelayed.BothRGFandtemperatureshowdistinctstratificationpatternsinthepositionsandshapesofhigh-RGFregionandlocalhigh-temperature1regionrespectivelyatdifferentvalvecombinations.Keywords:RGFspatialdistribution,RGFinhomogeneity,Temperaturespatialdistribution,Tem

8、perturespatialdistribution,4VVAS,intakevalvetiming,intakevalvelift1．引言均质充量压燃着火（HCCI）是一种有效降低NOx排放，提高燃油经济性的燃烧模式，