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  发表:admin(管理员) 日期:2014/11/14 点击率:1351
环状侧电极火花塞头部导热特性研究

郑捷庆;罗惕乾;张军;

1:集美大学机械工程学院

2:江苏大学能源与动力工程学院

    摘要:环状侧电极火花塞较之传统单侧电极具有良好的点火性能,但是其头部易积炭的缺点限制了在内燃机中的使用寿命。为此,采用有限元数值模拟方法,F6TH型多向点火火花塞为原型,将其几何结构及边界条件合理简化后,建立此火花塞头部的二维非稳态导热数学模型,运用ANSYS软件进行了热荷加载及温度场数值模拟,得出了四种不同尺寸组合情况下火花塞头部温度场分布情况,分析了环状侧电极的宽度、中心电极芯部半径及中心电极帽部半径尺寸这三个关键结构参数的改变对温度分布的影响趋势。最后利用模拟分析结果结合此产品具体使用情况的反馈报告,进而为此问题的解决提供了可行性较强的定性方案和建议。所得结论对于火花塞的结构设计具有实用参考价值。

    关键词: 火花塞;;积炭;;电极;;温度场;;数值模拟

    Abstract: The ringed side-electrode spark plug is superior in ignition compared with the traditional single side-electrode spark plugs,but the shortcoming of easily carbon fouling on its head limits its service life in the internal combustion engines.In order to solve this problem,based on the finite element analysis(FEA) methods,,the reasonable simplified two-dimensional model of its head has been built firstly by F6TH spark plug as the main analysis prototype.By applying the FEA software——ANSYS to simulate the temperature field distribution,the trend of influence on the temperature field has been analyzed by 3 different key structure parameters,which are side-electrode width,central electrode core radius,central electrode cap radius respectively.Combined the simulating results with feedback reports on the practical application,some feasible plans and suggestions to solve this problem is provided finally.The valuable conclusions will help to improve the structure design of the side-electrode spark plugs.

    Keywords: Spark Plug;Carbon Fouling;Electrode;Temperature Field;Numerical Modeling

    基金项目: 集美大学科研育苗基金资助项目(C50467)

参考文献:

[1]Jost,Kevin.Continuing evolution of the spark plug[J].Auto-motive Engineering(Warrendale,Pennsylvania):1996,104(2):72-77.

[2]Mogi,Kazuhisa.Spark plug fouling.Behavior and countermea-sure[R].SAE Technical Paper Series:1992:1-8.

[3]坎贝尔().燃烧发动机热力学分析[M]北京:中国农业机械出版社,1983.12

[4]Yusaf,T.F.;Fong Sye Hoe;Yusoff,M.Z.et al.Modelingof transient heat flux in spark ignition engine during combustionand comparisons with experiment[J].American Journal of Ap-plied Sciences:2005,2(10):38-44.

[5]吴筱敏,汪映,张玉银.发动机不完全燃烧的故障诊断及火花塞积碳的试验研究[J].内燃机工程:2003,5:9-12. 




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