柴油甲醇雙燃料發動機進氣均勻性優化

賈德文，徐加恒，雷基林，鄧晰文，鄧偉

(昆明理工大學 云南省內燃機重點實驗室,昆明 650500)

隨著排放法規日益嚴苛和石油資源的日漸減少,煤炭和天然氣將成為能源結構調整的方向,因此需要尋找合適的發動機替代燃料[1]。由于甲醇在理化性質上具有辛烷值高、含氧量豐富、碳含量低等特點,被認為是一種理想的發動機替代燃料。在柴油機上,由于甲醇與柴油不互溶,而且難以壓燃,所以甲醇在進氣管內噴射形成均質混合氣,然后在缸內依靠柴油引燃,是甲醇在柴油機上應用的主要方式[2]。甲醇在進氣總管噴射時,柴油機進氣總管通常為單側進氣方式,另外隨氣門開啟和關閉產生進氣壓力波動,造成各缸甲醇混合氣進入量存在差異,會直接造成各缸間進氣均勻性以及工作性能的差異[3-4]。許多學者進行了汽油機和柴油發動機進氣均勻性的相關工作,其主要采用數值模擬的方法針對影響進氣不均勻度的進氣歧管角度[5]、穩壓腔容積[6]、進氣管結構[7-8]、進氣歧管溫度[9]、點火順序[10]等關鍵參數進行了大量的研究,但針對的是單一結構參數對進氣均勻性的影響,故無法考慮各個參數間的相互作用。因此,對發動機的進氣系統結構參數綜合考慮進行優化分析,具有重要的意義。

改變進氣系統中的結構參數如直徑、長度和諧振腔容積以及進氣正時,可以有效利用進氣諧振效應,提高充氣效率,降低各缸甲醇混合氣進入量差異,從而提高發動機整體進氣均勻性和性能。……