内燃机气道稳流试验测试方法的研究

摘要

在内燃机中，良好的缸内空气运动直接影响着发动机缸内的燃烧状况，进而影响发动机的动力性、经济性以及排放特性。而内燃机中气道的优劣是决定这些因素的关键。通过气道稳流试验获得内燃机进气道的流量系数、涡流比、滚流比等流动特性参数，从而对气道性能进行评价，是目前国内外内燃机开发广泛采用并且行之有效的方法。但目前，气道稳流试验评价方法有Ricardo、FEV、AVL 以及SwRI 等多种，没有一个公允的标准，尤为体现在对滚流的测试及评价。 鉴于此，本课题搭建了可视化FEV滚流测试平台，制作了不同参数的模拟缸套，利用自主开发的气道稳流试验台对不同滚流测试方法进行研究，并通过PIV 粒子图像测速技术研究滚流测试过程中流场的微观结构，从而深入理解不同测试方法的特性，以期使滚流测试方法达成共识，从而更有利于指导气道性能的评价和开发。 实验研究表明，不同滚流测试评价方法得到的流量系数基本不变；但FEV 滚流强度测量结果会在某个气门升程时产生跃升，且测量结果偏大，较其他测量方法有很大差异。从PIV 流场矢量图可知，其跃升原因在于FEV 测量的滚流未经过导引管道稳流，在某气门升程下存在流场结构的突变；而其测量值偏大的原因有二，一是较其他方法，滚流未经过导引管道的衰减；二是模拟缸套偏小的出口直径对滚流的加强。 FEV 滚流测试模拟缸套对称面附近气流的滚流强度（即转速）较低，且基本不随出口直径变化；而在其出口处滚流强度则较高，且随出口直径的增加而减小；当出口直径大于0.7D时，出口处滚流强度反而低于对称面。 FEV 滚流测试装置压降损失很大，其与模拟缸套出口直径直接相关，且随着开口直径的减小而增大，并且高气门升程工况压降更为剧烈。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

第二章气道流动特性参数的评价

第三章气道稳流试验

第四章滚流测试方法的研究

第五章当前工作总结和未来工作展望

参考文献

致谢

攻读学位期间所取得的相关科研成果