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点火提前角对燃烧过程的影响分析

【摘要】:在火花塞布置方案采用方案1,原始点火提前角60°的基础上,对比分析了不同点火提前角对缸内燃烧过程的影响。图6.51所示分别为点火提前角为40°、50°时,在上止点前20°时的温度场和NO浓度场。即随着点火提前角的提前,在上止点时剩余的未燃混合气减少。从图6.53可以看出,随着点火提前角的增大,火焰发展期和快速燃烧期的相位不断提前。从图6.54缸内压力曲线可看出,点火提前角为上止点前60°时的压力峰值最大。

火花塞布置方案采用方案1,原始点火提前角60°的基础上,对比分析了不同点火提前角对缸内燃烧过程的影响。图6.51所示分别为点火提前角为40°、50°时,在上止点前20°时的温度场和NO浓度场。

通过图6.52和图6.39(b)可以看出,随着点火提前角的增大,火焰的锋面面积不断增大。即随着点火提前角的提前,在上止点时剩余的未燃混合气减少。主要原因有两个,一是随着点火时刻提前,火核形成的时间提前,即到上止点时火焰传播已用的时间增加,燃烧越充分。二是由于滚流的破碎时刻是上止点前20°,即点火时刻越早,火焰传播过程利用滚流的时间越长,燃烧速度也越快。

图6.51 不同点火提前角缸内温度场(上止点前20°偏心轴转角)

(a)点火提前角40°;(b)点火提前角50°

图6.52 不同点火提前角缸内温度场(上止点位置)

(a)点火提前角40°;(b)点火提前角50°

不同点火提前角的已燃质量分数曲线如图6.53所示。从图6.53可以看出,随着点火提前角的增大,火焰发展期和快速燃烧期的相位不断提前。从开始燃烧到上止点后40°过程中,三组曲线相互平行,且燃料已基本完全燃烧。在开始燃烧的前20°过程中,已燃燃料的燃烧速度逐渐增加,上止点前10°之后逐渐减小直至为0。从图6.54缸内压力曲线可看出,点火提前角为上止点前60°时的压力峰值最大。

图6.53 不同点火提前角下燃料已燃质量分数变化

图6.54 不同点火提前角下缸内压力