排气歧管特性参数对椭圆转子发动机排气过程的影响研究

摘要

椭圆转子发动机通过转子上的进、排气口换气，具有3个燃烧室且曲轴转速是转子转速的2倍，其换气特性和排气特征与传统活塞往复式发动机及三角转子发动机有明显区别．本文利用GT-Power软件建立了符合椭圆转子发动机工作特点的一维模型，以研究此类型发动机的换气过程特点、排气脉冲特性及排气歧管长度对其的影响规律，为高换气效率排气系统结构设计提供参考．研究结果表明：完整的排气过程可以划分为4个阶段：阶段1、2是废气流出的主要时期，占总排气量的90%以上；阶段3、4进、排气口同时开启但无法实现有效的扫气过程，且废气回流现象明显，导致缸内残余废气率提高．相邻燃烧室之间存在进、排气口叠开期，每个燃烧室排气末期均对应后燃烧室的排气初期，后燃烧室废气大量流出的同时窜漏入相邻燃烧室的现象较为明显，即燃烧室内的残余废气量同时受到自身排气过程和相邻燃烧室排气过程的综合影响．排气歧管长度变化对气口全开期的影响大于气口叠开期，气口全开期排气量是叠开期的3倍以上．计算长度范围内最优歧管长度可使排气过程排气量提高3.21%，并使气口叠开期的进气量提高32.80%．实现更好的排气效果的同时利于进气过程，有效地减少了阶段3废气向进气道的回流量，最终降低燃烧室内的残余废气率，实现换气效率的提高．

关键词

椭圆转子发动机 / 排气管路结构 / 排气过程 / 排气压力特性 / 残余废气率

基金资助

国家自然科学基金资助项目(52276131); 柴油机增压技术重点实验室基金项目(6142212210411)