栗 波

（重庆工业职业技术学院，重庆 400120）

引言

目前，能源危机问题引起了全球的强烈关注，而汽油发动机作为能源消耗的主要源头之一，人们对发动机节能的要求越来越高，稀薄燃烧发动机应运而生。由于稀薄燃烧发动机的过量空气系数较大、对燃烧过程要求高等特点[1]，提升其燃烧性能变得尤为重要。由于火花塞的布置不在燃烧室的中心，原始火核传播到两边燃烧室的距离不同，会造成两侧油气燃烧的时间点不同，使得做功分散，造成燃烧效率的降低[2-3]。燃烧室形状对燃烧过程的火焰传播、燃烧速度、散热损失等都有较大影响， 在一定程度上决定了汽油机工作过程的好坏[4]。发动机的喷射过程、气流组织和燃气特性等直接影响混合气的形成与燃烧过程，从而影响发动机的性能[5-7]。本文主要针对燃烧室进行优化设计，同时将单火花塞点火（single spark ignition，SSI）改造成双火花塞点火（dual spark ignition，DSI），运用三维仿真软件CONVERGE软件对燃烧室的燃烧过程进行模拟分析，为改进设计提供参考。

1 试验模型

为了实现快速燃烧，对燃烧系统进行了较大的改动，如图1所示，将原燃烧室的形状改为浴盆形燃烧室，使燃烧室结构更紧凑，将压缩比由9.5 提高到10.3。并在原火花塞一侧增设一副火花塞，采用双火花塞结构布置，如图2所示，减少散热损失，使得燃烧迅速，进一步缩短燃烧持续期。

图1 原机与优化后燃烧室对比

图2 双火花塞布置

表1 单双火花塞燃烧室参数

2 仿真模拟

通过CONVERGE软件对发动机的燃烧状况进行三维仿真分析，对比优化前后发动机的燃烧特性。……