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基于电磁驱动气门的发动机进气系统CFD分析
| 论文题名： | 基于电磁驱动气门的发动机进气系统CFD分析 |
| 关键词： | 车用汽油机;电磁驱动气门;进气过程;发动机 |
| 摘要： | 作者所在的课题组研制的一种动圈式电磁驱动气门是一种全可变气门配气机构,它取消了节气门,通过采用可变气门技术来控制负荷,从而控制缸内进气量,不需要降低进气压力,减少了泵气损失,实现汽油机的无节气门负荷控制。但取消节气门的电磁驱动气门对缸内工质的运动会有很大的影响,电磁驱动气门控制负荷下,发动机缸内流场及其与传统凸轮驱动下的缸内流场的对比仍是一片空白。 发动机缸内流场对发动机性能有重要影响:油气的混合,燃烧的质量,有害气体的排放等都受到缸内流场的影响。而缸内流场是瞬态变化的,它受到发动机的尺寸,速度,负荷,气门正时和升程的影响。所以如何准确的研究缸内流场及评价缸内工质运动强度一直是国内外学者研究的热点。本文主要研究工作为: 结合某四气门汽油机进气系统CFD算例及国外相关研究进展,分析了应用涡流比和滚流比作为发动机工质运动强度的度量的不足之处。提出对于稳态CFD分析,可应用流经气门最小流通截面的单位质量工质动能流量与单位质量湍动能流量来评价宏观和微观的工质运动强度;对于进气及压缩过程的瞬态CFD分析,可应用缸内单位质量工质的动能与湍动能来评价宏观和微观的工质运动强度。 利用计算流体动力学软件FLUENT对五种气门工作模式进行了静态模拟,对比研究了五种气门工作模式下缸内流场和工质运动强度,验证了新的工质运动评价参数的可靠性。得出了利用小气门升程可以提高缸内工质运动强度。 在低转速部分负荷工况下,进行了进气过程的三维瞬态数值模拟。模拟结果对比表明:电磁驱动气门响应快,4ms达到最大气门升程,从而提高了充气效率;电磁驱动气门控制负荷进气压力接近大气压力,大大减小了泵气损失;电磁驱动气门缸内工质运动强度优于凸轮驱动。 |
| 作者： | 田光明 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 常思勤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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