图5平均指示压力随转速变化的曲线
图6最高燃烧压力随转速变化的曲线
图7为恒转矩增转速工况最高燃烧压力对应的曲轴转角的分析结果与相应稳态工况结果的比较。从图7中可以看出,瞬态工况最高燃烧压力对应的曲轴转角稍大于相应稳态工况,随转速的变化其角度值变化比较剧烈;稳态工况最高燃烧压力对应的曲轴转角随着转速的增加略有一定的增加,且变化比较平缓。比较图7(a)和(b)可知,对于相同的转速,随着转矩的增加,发动机负荷增加,气缸充气量增加,点火提前角减少,造成最高燃烧压力对应的曲轴转角略有增大[6]。
图7最高燃烧压力时对应的曲轴转角随转速的变化曲线
图8所示的是转矩为35N••M,转速为2100r/min时恒定转矩增转速瞬态工况的瞬时放热过程与相应稳态工况的对比。图9所示的是为转矩为35N••M,转速为2100r/min时恒定转矩增转速工况的累积燃烧放热率与相应稳态工况的对比。
恒定转矩增转速瞬态工况下放热过程和累积放热过程及与相应的稳态工况比较存在着一定的滞后,这与理论分析是相符的。它是由于发动机在瞬态工况下存在的热力状态的滞后,即所谓的热惯性造成了发动机内部放热过程的滞后。从图8和图9中还可以看出。瞬时放热率的最大值均大于相应稳态工况瞬时放热率的最大值。当曲轴转角达到300CA时,稳态与瞬态的瞬时放热率皆接近于零,这表明燃烧过程基本结束。
图8转矩为35N••M,转速为2100r/min时的放热过程
图9转矩为35N••M,转速为2100r/min时
累积燃烧放热率与相应稳态工况的对比
3 结 论
利用自行设计的汽油机瞬态实验台架测取了东风雪铁龙C4轿车型发动机在恒转矩增转速瞬态工况的示功图和其他的一些燃烧信息。利用DEWE-700-CA-LC型燃烧分析仪软件和燃烧后处理软件Flexpro实现了瞬态过程典型燃烧参数的计算,分析了恒转矩增转速工况下的汽油机燃烧特性:
1)瞬态过程的示功图和稳态工况的示功图相差较大,即重合度小。瞬态工况爆发压力超过稳态工况。
2)瞬态工况下平均指示压力和最高燃烧压力均大于相应稳态工况的。瞬态工况的平均指示压力和最高燃烧压力随着转速的增加而波动较大,先增后减,其最大值均出现在加速过程的中间阶段;其相应的稳态工况平均指示压力和最高燃烧压力随转速的变化比较平缓。
3)瞬态工况下放热过程和累积放热过程及与相应稳态工况的比较存在着一定的滞后,瞬时放热率的最大值均大于相应稳态工况瞬时放热率的最大值。
参考文献:
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