低温环境柴油机活塞烧蚀燃烧过程分析研究

来源：车用发动机杂志2021年第3期北京时间：

作者：强永平，李海鹰，张炜，檀丽宏，朱伟青，尹艳君，白洪林，刘金龙，李晓娟，贾晓亮

单位：(1.中国北方发动机研究所天津，天津300400；2.陆军装备部驻北京地区军事代表局驻北京地区第八军事代表室，北京100072；3.陆军装备部驻北京地区军事代表局驻临汾地区军事代表室，山西侯马043011)

摘要：针对某柴油机在低温环境下工作频繁出现活塞烧蚀的问题，通过模拟低温环境试验复现了活塞烧蚀现象。利用三维仿真手段，分析了两种低温环境温度（25 ℃和40 ℃）缸内燃烧过程的微观差异，通过燃烧放热过程和油气混合过程参数曲线以及三维云图对比分析，阐明了活塞烧蚀工况缸内爆燃时油气混合及燃烧放热特点。仿真结果表明：环境温度较低时存在机械负荷和热负荷同时增加的趋势，低温环境温度由40 ℃降低到25 ℃时，最大压升率增加35.4%，累计湿壁量增加12.7%，瞬态放热最大值增加50.7%；喷雾撞壁后向避阀坑扩展，进入侧隙，在上止点附近发生了强烈的压力振荡，促使压力分层，引起局部最高燃烧压力达到20 MPa、最高燃烧温度达到2 700 K的爆燃现象。

关键词：活塞；烧蚀；柴油机；爆燃；低温环境