重型甲醇直喷点燃发动机燃烧系统开发数值模拟

摘要

基于某重型甲醇气道喷射（PFI）发动机开展缸内直喷点燃（DISI）燃烧系统开发，系统研究了进气道结构和喷油策略等对重型甲醇DISI发动机流动、燃烧及排放的影响.结果表明：双切向进气道能显著增强缸内流速，浓混合气分布区域小，燃烧持续期短，指示热效率绝对值提高了0.68%（46.93%）.采用早喷策略可以获得较均匀的混合气分布，指示热效率更高，但火花塞附近的局部当量比较低，点火稳定性较差.晚喷策略可以提高火花塞附近的局部当量比，提高点火稳定性，但热效率会下降，一氧化碳（CO）和未燃甲醇排放升高.提高喷射压力可改善缸内混合气分布，减少浓混合气分布区域，同时克服燃烧室中心区域当量比偏低的问题，显著提高点火稳定性和燃烧效率，此外通过增强缸内湍流强度，加快火焰传播速度和缩短燃烧持续期，在喷射压力为50 MPa条件下，指示热效率达47.46%；提高喷油压力也可降低CO和未燃甲醇排放，但氮氧化物（NO_x）排放有所增加.

关键词

甲醇 / 缸内直喷 / 重型发动机 / 燃烧系统