Abstract
環保空污法規對近代的引擎設計所造成的衝擊極大,引擎設計的方向由傳統的高馬力大扭力之性能取向漸漸轉往超低污染之環保訴求。引擎污染排放物之成因在於燃燒的狀況,而燃燒好壞又受到進氣過程的影響來決定,其中最為關鍵的是燃燒室幾何形狀所造成之平均流速與進氣紊流強度之分佈,此關係著進氣氣流油氣混合的效果。 內燃引擎多維模擬程式可提供細部流場結構以對缸內流場作深入分析。本論文利用三維數值流力模擬軟體KIVA-3V針對實體機車內燃引擎汽缸頭進行模擬,在靜態(無活塞)與非靜態(具活塞運動)之操作狀況下分析缸內流場的細部結構,探討簡單易行的靜態紊流流場是否可以代表複雜不易量測之非靜態紊流流場。 研究模型設定在進氣閥全開時當作基本狀態,觀察重點項目為缸內速度場(包括渦漩氣流、翻滾氣流)、紊流動能、紊流長度尺度。對於缸內流場定性趨勢,在燃燒室內,靜態與非靜態完全相同,而在其他空間則大致相符。定量分析:在燃燒室內,因活塞運動造成進氣噴流的流速相對的增高了將近六成,其紊流動能也增大了約八成五,故混合效率會比不具活塞的靜態要來的好。