排气早开角对低散热Atkinson循环汽油机能量分配的影响

基于GT-Power软件建立某增压汽油机仿真模型,并通过试验验证模型的准确性。优化原模型配气机构,设计包角更大的进气凸轮以实现Atkinson循环,设计多组排气凸轮以得到20°~80°范围内的多个排气早开角(θ_(EVO)),改变传热模型实现缸内的低散热条件,模拟分析了1 500 r/min,40%负荷时,θ_(EVO)对低散热前后Atkinson循环增压汽油机能量分配的影响。结果表明:常规散热条件下,该汽油机的燃油经济性在θ_(EVO)为60°~70°范围内时较佳,而低散热条件下,该汽油机的燃油经济性在θ_(EVO)为50°~60°范围内时较佳;降低传热系数后,该汽油机散热损失的能量大幅减少,由此减少的能量在不同θ_(EVO)下转化为指示功的比例不同,θ_(EVO)为55°时转化比例为17.4%,此时指示热效率与原机相比提高了6.58%;而常规散热条件下Atkinson循环增压汽油机的指示热效率只比原机高3.79%,说明结合低散热技术能进一步增强Atkinson循环的节能效果。     

低散热压燃式自由活塞发动机燃烧特性研究

基于某自由活塞发动机(FPE)建立活塞动力学模型和多维燃烧模型,改变传热模型参数实现缸内的低散热,并优化活塞运动,仿真分析原机、低散热FPE以及优化运动后低散热FPE的燃烧特性。结果表明:与原机相比,低散热FPE在燃烧后缸内温度和压力较大,而优化后缸内温度和压力进一步增大,其峰值分别比原机高162.77K和1.53 MPa;放热率峰值依次增大,且峰值相位也逐渐提前。与原机相比,低散热FPE具有相对较短的滞燃期和速燃期,缓燃期和后燃期更长;而优化后的低散热FPE滞燃期和速燃期较长,缓燃期和后燃期相对较短,燃烧放热规律更理想。原机、低散热FPE及优化低散热FPE的指示热效率分别为45.8%,48.4%,51.5%,即采用低散热技术和优化活塞运动能进一步提高FPE的热效率。