以一台改装的点火式甲醇发动机为研究对象,通过控制进气压力保证每循环油量为定值,并且按过量空气系数为1进行燃烧,应用CFD软件Fire在易发生爆震的低速大负荷工况分别研究点火正时、EGR率和EGR温度对该发动机爆震指数的影响。结果表明:推迟点火正时可以使压力波动出现在缸压的下降段,有效改善爆震;随EGR率增加,初始爆震指数变化并不明显,之后爆震指数迅速下降;随EGR温度的降低,爆震指数也随之减小;上述3种方式中使用冷EGR降低爆震对缸压的影响最小怼?（a）气缸压力（b）放热率图2模拟值与试验值对比3爆震评价指标3.1爆震监测点选取选择活塞压缩上止点720°时的网格，按照不同坐标轴对燃烧室进行切割，然后记录需要读取点的坐标，在计算过程中对选取的点进行监控（主要监控该点的压力变化）。火焰由火焰核心正常传播至末端混合气所需时间为T1，由火焰中心形成至末端混合气自燃所需时间为T2，当T1大于T2时，甲醇发动机爆震-数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机滚弧机折弯机发生爆震。在燃烧室模型的边缘设置监测点，检测其压力波动，火花塞的位置在进、排气门之间，所以选取离火花塞较远的8个点位置（图3），其中1点靠近排气门，2点靠近进气门，监测点为直径0.001m的球形结构，能够明显测得其平均压力波动。在压缩上止点附近700°~740°范围内的主燃期会出现比较明显的压力波动，在计算过程中为节省时间，设置计算步长为0.02°，本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com其它曲轴转角下的计算步长可适当调大一些。图3爆震监测点示意3.2爆震指数的界定监测点发生压力波动时无法直接读出其压力波XYZ84617352火花塞位置类型直列、2缸、两气门气缸直径/mm85行程/mm88排量/L1.997压缩比18:1额定功率（转速）/kW（r·min-1）55（3000）额定扭矩（Pa模拟试验680700720740760780曲轴转角/（°）403020100-10放热率/J·（°）-1模拟试验·新能源技术·—。 的混合气为定值，同时为了使EGR率达到30%以研究高EGR率对发动机爆震的影响，此时进气压力为大气压力，由于发动机是自然吸气发动机，因此进气压力不能超过0.1MPa。进而研究在无EGR条件下点火正时、EGR率、EGR温度对爆震指数的影响，其中EGR温度是废气和混合气均匀混合后的温度。4.1无EGR条件下点火正时对爆震的影响计算过程中点火正时从上止点后-3°开始对气缸压力有比较明显的影响，而且间隔4°造成波动差异较大，因此调整点火角度分别为-3°、-7°、-11°、-15°，得到不同监测点位置的最大压力波动曲线如图4所示。由图4可以看出，3点的压力波动最大，这是由于火花塞位置并不处在正中央，而是位于图3圆心的偏上方，3点距火花塞位置较远。图5所示为点火正时对爆震指数和缸内最大压力的影响。可知，随着点火角的提前，爆震指数和缸内最大压力值随之提高。缸内最大压力是整个燃烧室平均压力的最大值，点火提前角越大则在压缩上止点前燃烧的燃油量越多，上止点时气缸内的温度和压力更高，随着活塞的进一步压缩，缸内温度和压力进一步升高，此时火焰通过热辐射继续向末端混合气传递能量，使T2更短，更容易引发爆震。推迟点火后，更多燃料在上止点后燃烧，活塞下行，燃烧定容性降低，缸内温度和压力大幅降低，降低了发动机爆震，但此时对发动机动力性影响较大。图4不同点火正时对监测点最大压力波动的影响图5点火正时对爆震指数和缸内最大压力的影响由于3点压力波动比较明显，所以选取3点的压力曲线和滤波后的压力波动进行分析。不同点火正时对3点压力波动的影响如图6所示。由图6a~图6c可以看出，点火角推后，压力波动出现在缸内压力曲线的下降段，此时活塞开始下行，发生爆震的倾向大幅下降；由图6d可以看出，在上甲醇发动机爆震-数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com