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能源危机与空气污染问题日益严重,国家制定了日趋严格的排放标准,对汽车的油耗要求也非常严格。由于汽油发动机的缸内直喷与进气道喷射两种喷射方式各有优缺且适合不同的工况,因此部分汽车厂商推出了复合喷射技术。复合喷射汽油机可以充分发挥两种喷油方式的优势,通过两喷油方式的配合使发动机可以形成适合对应工况的混合气,提高燃烧品质,提升发动机的性能。本文针对复合喷射发动机的喷油参数对发动机性能的影响展开研究,主要研究内容如下: 在计算流体动力学软件中建立仿真模型,通过试验对模型进行了验证。使用控制变量法对不同喷油策略下发动机的进气、压缩、喷油、混合气形成与燃烧过程进行三维数值模拟,控制的喷油参数包括进气道与缸内喷射的喷油比例、缸内喷油时刻及喷油压力。 根据仿真结果,分别研究了三种喷油参数对发动机混合气形成过程、燃烧特性及排放特性的影响规律,包括缸内速度场与浓度场分布、油膜质量、缸内压力、压力升高率、温度、放热量、放热率、碳烟、氮氧化合物、一氧化碳及未燃碳氢化合物等。综合比较不同喷油策略下发动机的燃烧特性与排放特性,确定了该发动机在仿真工况下的喷油策略。 研究了发动机排放物的影响因素。包括碳烟的生成与氧化两个过程,讨论了缸内温度与混合气浓度对碳烟生成与氧化速率及净生成速率的影响规律。研究了缸内温度与混合气浓度对氮氧化物生成速率的影响规律,及温度随曲轴转角的变化情况及温度峰值对氮氧化物总生成量的影响规律。 通过试验比较了不同工况下,进气道喷射发动机与缸内喷射发动机的动力性、燃油经济性与排放特性。