[发明专利]一种柴油发动机缸内燃烧分析模型建立方法

说明书

本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种柴油发动机缸内燃烧分析模型建立方法。将密闭燃烧室顶部余隙结构简化为体积一致的顶部斜顶结构；将发动机活塞处于下止点时活塞顶部与缸盖底部形成的燃烧室容积作为冲程容积；在冲程容积下部提取活塞、活塞环和缸套形成的环隙结构，形成活塞环隙，所述活塞环隙外径大小与冲程容积外径大小相等；在冲程容积下部提取活塞碗形，所述活塞碗形的中心线与冲程容积重合；按照活塞轴线，完成顶部斜顶结构、冲程容积、活塞环隙、活塞碗形的装配，形成燃烧分析模型。采用顶部斜顶结构、冲程容积、活塞环隙、活塞碗形构件构建燃烧室模型，在保证预测结果准确性的情况下，适用于快速进行缸内燃烧仿真分析。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种柴油发动机缸内燃烧分析模型建立方法。

背景技术

目前柴油机面临着排放法规升级、功扭提升、燃油经济性法规升级等方面的考虑，需要不断的优化缸内燃烧效率。

通过缸内燃烧仿真分析的方法，可以用来快速进行喷油器、活塞碗形的组合选型，同时可以考虑压缩比、进气条件、涡流比等边界条件变化时对缸内燃烧效率、排放、经济性的影响。

目前使用的燃烧分析模型建立方法大多为整体模型建立方法，燃烧室模型的部分结构狭小，难以进行结构化的网格划分，需要简化或者忽略；采用整体模型计算会造成计算时间长，忽略的结构会对计算结果造成影响；因此需要建立适用于进行快速缸内燃烧仿真分析，并且不影响性能件组合评估的燃烧室模型。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种柴油发动机缸内燃烧分析模型建立方法，适用于进行快速缸内燃烧仿真分析，并且不影响性能件组合评估。

本发明技术方案为：将密闭燃烧室顶部余隙结构简化为体积一致的顶部斜顶结构；

将发动机活塞处于下止点时活塞顶部与缸盖底部形成的燃烧室容积作为冲程容积；

在冲程容积下部提取活塞、活塞环和缸套形成的环隙结构，形成活塞环隙，所述活塞环隙外径大小与冲程容积外径大小相等；

在冲程容积下部提取活塞碗形，所述活塞碗形的中心线与冲程容积重合；

按照活塞轴线，完成顶部斜顶结构、冲程容积、活塞环隙、活塞碗形的装配，形成燃烧分析模型。

较为优选的，所述顶部斜顶结构位于冲程容积上部，且顶部斜顶结构的中心线与冲程容积重合，所述顶部斜顶结构的外缘与冲程容积外缘平齐，所述顶部斜顶结构具有相互平行的上表面和下表面，所述顶部斜顶结构朝向中心线的一侧为用于连接上表面与下表面的斜面，所述上表面的边沿距离中心线的距离大于下表面的边沿距离中心线的距离。

较为优选的，将所述密闭燃烧室顶部余隙结构简化为体积一致的顶部斜顶结构包括：

将发动机缸体、缸盖、进/排气阀、气阀导管、缸垫、缸套、活塞和喷油器按照实际装配位置进行安装；

保证缸垫厚度为压缩后的高度，进排气阀为关闭状态，活塞处于发动机上止点位置；

提取发动机缸体内部形成的密闭燃烧室顶部结构，并计算出所述密闭燃烧室顶部结构的体积V_余隙；

将所述密闭燃烧室顶部结构简化为体积与V_余隙相等的顶部斜顶结构。

较为优选的，所述顶部斜顶结构的简化公式如下：

L_1＝(1/a*i)*(K_1+K_2+K_3+……K_i)；

L_2＝(1/a*i)*(S_1+S_2+S_3+……S_i)；

K_i＝S_i-R_i；