高延新，张超，常耀红

某发动机缸内工作过程的CFD分析

高延新，张超，常耀红

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230022）

文章利用AVL Fire软件对某GDI汽油机缸内建立动网格，对喷雾、缸内压力等进行标定，并进行了燃烧计算。结果表明：缸内的滚流满足设计要求；火花塞附近混合气流速合理，燃烧稳定性较好；燃油在缸套和活塞顶部的局部区域形成油膜，建议通过优化进气道结构和活塞顶部形状来减少壁面油膜生成。

贯穿距；滚流；油膜

CLC NO.: U463.6 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)16-126-03

引言

汽油机缸内燃烧的好坏直接影响其动力学、经济性、排放等[1]。随着国家排放法规逐步升级及油耗要求日益严格，越来越多的汽车厂采用汽油机缸内直喷技术。

在缸内直喷汽油机的燃烧开发过程中，需要考虑燃烧室与进排气系统的匹配设计、喷油器的选型及布置、VVT等[2,3]。在开发过程中，采用CAE分析可以有效地降低开发周期、开发成本等。

本文对某GDI汽油机进气喷雾燃烧模拟，分析得到了缸内进气过程、喷雾的发展、壁面油膜的形成及点火的预测等，并对燃烧室及进排气系统结构提出了优化措施。

1 计算模型

1.1 三维数模及网格划分

本次计算的数模见下图。包括进/排气道、进/排气门、燃烧室头部（含火花塞）、缸套、活塞头部。计算工况采用全速全负荷点。

图1 分析数模

计算一个完整的工作循环，从排气门打开开始计算。计算从152°CA持续到872°CA，下表1显示了CFD计算中的相关气门正时。

表1 气门正时

图2显示了计算中采用的气门升程曲线。……