摘要：二冲程发动机具有结构简单、体积小、升功率高、便于维修等特点而应用广泛,良好的混合气质量可显著提升发动机的动力性、经济性及排放特性。文章采用壁面引导式二冲程压缩天然气CNG直喷发动机作为增程式电动车动力源,利用Solidworks建立二冲程CNG直喷发动机三维实体模型,通过光学纹影实验验证了数学模型的正确性,并采用CFD软件FIRE数值解析了不同工况下不同CNG喷射时刻发动机缸内混合气的形成过程,确定最佳燃料喷射时刻,改善缸内CNG-空气混合气质量。结果表明:增程模式下的部分负荷工况(4800r/min、60%负荷),CNG喷射时刻为60°~70°CABTDC时,在火花塞点火时刻(25°CABTDC)可形成良好的分层混合气,燃烧室内整体空燃比能达到40∶1;冷启动—暖机工况(1800r/min、20%负荷)和大负荷工况(4800r/min、100%负荷)运转时,在活塞上行排气道关闭前喷射CNG,优化喷射时刻能形成理想的均质理论混合气,且不造成燃料短路。

关键词：二冲程直喷发动机 cng混合气 壁面引导 数值解析 

单位：山东建筑大学机电工程学院; 山东济南250101; 聊城职业技术学院; 山东聊城252000; 大连理工大学能源与动力学院; 辽宁大连116024