分会场

内燃机碳中和与排放控制

摘要

二冲程发动机具有功率密度高、结构简单等特点，广泛应用于中小型无人航空器领域。由于雾化条件差和混合时间短的原因，不同气缸获得的混合气的数量和当量比均存在差异，导致不同气缸的做功能力及热负荷不同，进而影响发动机的运行性能。为分析这一现象对发动机性能的影响，本文以某型号双缸二冲程发动机为对象开展实验，测试了不同喷油量下两缸当量比和燃烧过程的区别。同时，采用三维数值模拟方法建立了包含曲轴箱、扫气道和燃烧室的发动机全工作过程数值模拟平台，分析了造成曲轴箱扫气过程后两缸当量比差异的原因。结果表明，由进气道喷油脉宽调控的两缸lambda平均当量比0.95-1.1时，两缸lambda差异最小，且在lambda=1.1时发动机达到最大扭矩。而在过浓和过稀状态时，两缸lambda差异均有增大，且稀燃条件下更为明显。仿真结果表明，随节气门开度增大，两缸进气量本身就存在差异。进气道喷油在喷油器对侧形成油膜，未蒸发的液态燃油通过单侧簧片阀进入单侧扫气道，造成所对应缸的当量比升高，但此时进入两缸扫气道的气态燃油浓度是相近的。因此，二冲程发动机分缸空燃比不一致的主要原因在于液态燃料的输运不均匀。

关键词

二冲程发动机;分缸空燃比不一致;二冲程扫气测量;二冲程数值模拟

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