第2期（总第229期） 2017年4月
车用发动机 VEHICLEENGINE
No 2 (Serial No 229)
Apr2017
VVL耦合喷油策略对GDI汽油机混合气形成的影响
龚震，钱叶剑，罗琳，齐景晶，赵鹏，邵小威
（合肥工业大学汽车与交通工程学院，安徽合肥230009）
摘要：利用三维仿真软件AnsysFluent建立了GDI汽油机的仿真计算模型，就变气门升程耦合不同喷油策略
对缸内气流运动和混合气形成的影响进行了模拟计算。结果表明，与大气门升程工况相比，小气门升程工况的缸内端流运动强度、燃油蒸发和湿壁情况以及点火时混合气质量都明显改善；在小气门升程工况，采用两段喷油会缩短油气混合时间，过度雅退二次喷油时刻会恶化混合气质量和燃油湿壁情况在大气门升程工况，两段喷油会改善混合气均匀性，随着二次喷油时刻推迟，燃油蒸发量增加，湿壁情况加剧，混合气质量得到改善；小气门升程工况下采用二次喷油时刻为470°曲轴转角，前后两次喷油量比例为7：3的两段喷油方案在燃油蒸发和湿壁以及点火时刻缸内混合气质量这几个方面的效果都很好，是最合理的方案。
关键词：直喷式汽油机：变气门升程；喷油策略：燃油蒸发：燃油湿壁；混合气形成 DOI : 10 3969 /j issn 1001-2222 2017 02 005
中图分类号：TK4112
文献标志码：B
文章编号：1001-2222(2017)02-0027-08
与传统的进气道喷射式汽油机相比，缸内直喷(gasolinedirectinjectionGDI）汽油机将燃油直接喷人气缸，燃油蒸发吸热降低了缸内的热负荷，提高产发动机抗爆性能因此可以采用更高的压缩比，从而改善了汽油机的经济性和动力性以及冷起动性能，是未来汽油机发展的必然趋势
但直喷汽油机缸内气流和燃油喷雾作用的时间很短，导致点火时刻缸内混合气分布不均勾，而且受缸内空间的限制，在进气冲程早期喷油，燃油撞击活塞顶面号起的湿壁现象严重。为了优化直喷汽油机的混合气形成过程，国内外学者进行了大量研究。 JoseSerras-Pereira等2]的研究表明多段喷油可以显著改善燃油湿壁；TerrenceAlger等3]通过在光学发动机上的试验研究，表明进气气流的改变会直接影响燃油的湿壁情况和点火时刻缸内的燃空当量比A.F.M.Mahrous等的研究表明气门升程的变化会明显改变缸内气体的流动情况。总之缸内的气流运动与燃油喷雾的相互作用会对混合气的形成过程产生显著影响，而气门升程和喷油策略的改变会明显影响气体流动和燃油的分布。因此本研究运用AnsysFluent软件针对某缸内直喷汽油机进行了仿真研究，分析了可变气门升程（variablevalve lift，VVL)耦合二次喷油的策略对缸内气体流动和
收稿日期：2017-02-03；修回日期：2017-04-25
混合气形成过程的影响。
1计算模型的建立与验证 1.1发动机参数
本文所研究的发动机为缸内直喷汽油机，喷油器靠近火花塞居中布置，其基本参数见表1。计算中定义进气上止点为360°曲轴转角，燃烧上止点为720°曲轴转角。
表1发动机的主要技术参数
82
缸径/mm 行程/mm
连杆长度/mm
排量/L 压缩比
12计算网格
90 144 3 18 10 2 : 1
配气正时
wo (BTDC)/(°) rvc (ABDC )/(°) evo (BBDC )/(°) Evc (ATDC)/(°)
37 35 6
计算网格由AnsysICEM-CFD自动生成（见图1）.网格的基本尺寸为1395mm；为了提高网格质量，在进排气阀、阀座和燃烧室中的间隙处进行了网格细化，
图1计算域网格
基金项目：国家自然科学基金资助项目（51676062）；安徽省自然科学基金资助项目（1708085ME102）作者简介：冀震（1994—），男，硕士，研究方向为缸内直喷汽油机；18856072763163com，