燃烧室凹坑形状对汽油转子发动机燃烧过程的影响

摘要

针对转子发动机缸内燃料燃烧效果不佳的问题,以一款预混式汽油转子发动机作为研究对象,采用计算流体力学的方法,建立转子发动机缸内流动与燃烧的三维数值仿真模型,并利用试验结果进行了对比验证。在此基础上,选取敞口式、直口式和缩口式3种不同类型的燃烧室凹坑,研究了燃烧室凹坑形状对缸内压力、温度、火焰传播及NO生成的影响。结果表明:在一定工况下,燃烧室凹坑形状对缸内燃料的燃烧过程有明显影响。其中,缩口式凹坑缩口处附近燃料不易被点燃,缸内燃料燃烧效果最差;敞口式可以更好地组织缸内的混合气流动,燃烧过程中利用了燃烧室内部较快的气体流速和高速流区对火焰的加速作用,燃料燃烧过程中火焰传播速度快,压力升高率大,进而增大了缸内整体燃烧速率;敞口式比直口式缸内最高燃烧压力提高6.8%,燃油消耗速率提高10.8%,NO质量分数仍在0.5%左右。