第2期（总第235期） 2018年4月
车用发动机 VEHICLEENGINE
火花塞对汽油机缸内流的影响
王秦燕，汪春梅，钱叶剑，张梦圆，迟昊
（合肥工业大学汽车与交通工程学院，安徽合肥230009）
No 2(Serial No 235 )
Apr2018
情况下，对缸内满流进行了计算，得到发动机在进气冲程、压缩冲程、点火时气缸内及火花塞附近的流场，评价了缸内速度场、端动能参数。结果表明：在进气初期，火花塞对周围端动能和缸内速度场影响最大，决定了缸内初期涡团的形成以及此后缸内端流的发展变化随看进气门的关闭和气缸容积的增大，火花塞对缸内满流的影响越来越小；直至活塞靠近上止点，火花塞对局部流场的影响再一次显现。采用恰当的火花塞结构，使点火位置气流处于低速且具有足够端流强度，对点火的稳定性和火焰的传播具有深远的彰响。
关键词：汽油机；缸内直喷；火花塞速度场端动能涡流 DOI: 10 3969 /j issn 1001-2222 2018 02 001
中图分类号：TK41395
文献标志码：B
文章编号：1001-2222(2018)02-0001-08
对于火花点火发动机，由于火花塞靠近进气门，它对进气射流的流动以及缸内涡团的形成与发展有着重要的导向作用；同时活塞接近上止点时火花塞附近的气流特性对火核形成与发展以及火焰的传播都有着较大的影响-3」。若火花塞处于高速气流区，不易形成稳定的火焰核心，火焰容易熄火。另外，若火花塞附近的瑞流强度适当，可以加强火花塞电极与可燃混合气分子间的碰撞概率，提高着火阶段的然烧化学反应速度，便热量和活性中心的累积速度加快，易于形成火焰核心[4-5]。因此，火花塞附近的气流应为低速且有合适的瑞流强度。
自前，火花塞结构对缸内瑞流的影响情沉尚不
明确，有待进一步的研究。而且随着稀燃技术的发展，为促进混合气可靠着火，缸内瑞流特性研究越来越重要[-9]。同时随着均质压燃（HCCI)、活性控制压燃（RCCI)、预混压燃（PCCI)10-11等新型压燃技术的兴起，火花塞的取消如何影响缸内端流状态也是研究者关注的焦点。
为了探究火花塞对缸内瑞流的影响，本研究运用三维仿真软件建立了汽油缸内直喷（GDI)发动机冷态仿真模型，研究分析了原机火花塞、无火花塞、加深火花塞和加大火花塞等不同结构对缸内瑞流特性，特别是缸内涡流的形成与发展和端动能的影响，探明缸内瑞流流动结构和演化过程的基本规律。
收稿日期：2017-09-17；修回日期：2017-12-21
1模型的建立及计算边界条件 1.1发动机参数
模拟对象为一款排量为15L4气门缸内直喷汽油机，火花塞中央布置，主要参数见表1。对发动机2000r/min冷态情况下的缸内流动状况进行了仿真计算。计算网格见图1，网格的基本尺寸为 1395mm
表1发动机主要参数
缸径/mm 行程/mm 连杆长度/mm
75 8#8 13386
缸数排量/L 压缩比
图1网格模型
12计算模型的建立和算法
4 66 86
选用三维仿真软件来研究发动机缸内流动燃烧过程，各参数及计算模型1见表2。研究了无火花
基金项目：国家自然科学基金(51676062）；安微省自然科学基金（1708085ME102）
作者简介：王秦燕（1992—），女，硕士，主要研究方向为动力机械燃烧与排效；wangqy1231@163eom，