(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211259897.0 (22)申请日 2022.10.14 (71)申请人 潍柴动力股份有限公司 地址 261000 山东省潍坊市高新 技术产业 开发区福寿东 街197号甲 (72)发明人 李卫　朱涛　王慧　韩美莹　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 李宏志 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种当量比发动机 被动式预燃室优化方法 (57)摘要 本申请实施例公开了一种当量比发动机被 动式预燃室优化方法， 针对不同参数对扫气性能 和放热率的影 响程度， 以及参数的重要性和相关 性对参数进行优化顺序排序， 得到分布直径、 螺 旋角、 锥角和孔径的优化顺序， 采用上述优化顺 序且结合单参数优化， 且下一待优化参数采用上 一已优化参数的结果， 更容易得到应用于工程设 计中相对最优的解， 而且减少了仿真次数， 提高 了优化效率。 权利要求书3页 说明书9页 附图1页 CN 115329508 A 2022.11.11 CN 115329508 A 1.一种当量比发动机被动式预燃室优化方法， 其特 征在于， 包括： S110、 定义预燃室容积与气缸压缩容积的比， 以及， 预燃室的喷孔总面积与所述预燃室 容积的比； S120、 对采用预设分布直径、 预设螺旋角、 预设锥角和预设孔径的预燃室进行仿真， 根 据仿真结果确定分布直径的第一优化方向； S130、 根据所述第一优化方向， 寻优， 得到分布直径优化结果； S140、 对采用所述分布直径优化结果、 所述预设螺旋角、 所述预设锥角和所述预设孔径 的预燃室进行仿真， 根据仿真结果确定 螺旋角的第二优化方向； S150、 根据所述第二优化方向， 寻优， 得到 螺旋角优化结果； S160、 对采用所述分布直径优化结果、 所述螺旋角优化结果、 所述预设锥角和所述预设 孔径的预燃室进行仿真， 根据仿真结果确定锥角的第三优化方向； S170、 根据所述第三优化方向， 寻优， 得到锥角优化结果； S180、 对采用所述分布直径优化结果、 所述螺旋角优化结果、 所述锥角优化结果和预设 孔径的预燃室进行仿真， 根据仿真结果确定孔径的第四优化方向； S190、 根据所述第四优化方向， 寻优， 得到孔径优化结果。 2.根据权利要求1所述的当量比发动机被动式预燃室优化方法， 其特征在于， 所述S130 中寻优具体包括 步骤： S131、 根据所述第一优化方向选择优化分布直径； S132、 对采用所述优化分布直径、 所述预设螺旋角、 所述预设锥角和所述预设孔径的预 燃室进行仿真； S133、 如果仿真结果反映的扫气性能满足预期， 则分布直径的优化结束， 如果仿真结果 的扫气性能不满足预期， 则根据仿 真结果， 得到优化分布直径的第五优化方向， 根据第五优 化方向再选择优化分布直径， 进入S132。 3.根据权利要求1所述的当量比发动机被动式预燃室优化方法， 其特征在于， 所述S150 中寻优具体包括： S151、 根据第二优化方向选择优化螺 旋角； S152、 对采用所述分布直径优化结果、 所述优化螺旋角、 所述预设锥角和所述预设孔径 的预燃室进行仿真； S153、 如果仿真结果反映的扫气性能满足预期， 则螺旋角的优化结束， 如果仿真结果的 扫气性能不满足预期， 则根据仿 真结果， 得到优化螺旋角的第六优化方向， 根据第六优化方 向再选择优化螺 旋角， 进入S152。 4.根据权利要求1所述的当量比发动机被动式预燃室优化方法， 其特征在于， 所述S170 中寻优具体包括： S171、 根据第三优化方向选择优化锥角； S172、 对采用所述分布直径优化结果、 所述螺旋角优化结果、 所述优化锥角和所述预设 孔径的预燃室进行仿真； S173、 如果仿真结果反映的扫气性能和放热率满足预期， 则锥角的优化结束， 如果仿真 结果的扫气性能不满足预期， 则根据仿 真结果， 得到优化锥角的第七优化方向， 根据第七优 化方向再选择优化锥角， 进入S172。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115329508 A 25.根据权利要求1所述的当量比发动机被动式预燃室优化方法， 其特征在于， 所述S190 中寻优具体包括： S191、 根据第四优化方向选择优化 孔径； S192、 对采用所述分布直径优化结果、 所述螺旋角优化结果、 所述锥角优化结果和所述 优化孔径的预燃室进行仿真； S193、 如果仿真结果反映的扫气性能和放热率满足预期， 则孔径的优化结束， 如果仿真 结果的扫气性能不满足预期， 则根据仿 真结果， 得到优化孔径的第八优化方向， 根据第八优 化方向再选择优化 孔径， 进入S19 2。 6.根据权利要求1所述的当量比发动机被动式预燃室优化方法， 其特征在于， 还包括位 于所述S190 之后的S200、 判断采用所述分布 直径优化结果、 所述螺旋角优化结果、 所述锥角 优化结果和所述孔径优化结果的预燃室的扫气性能和 放热率是否满足预期， 如果是， 则结 束仿真， 如果否， 则进入步骤S1 10。 7.根据权利要求1所述的当量比发动机被动式预燃室优化方法， 其特征在于， 所述S120 中， 确定分布直径的第一优化方向具体为： 如果仿真结果反映进气流过于汇聚在所述预燃室中心， 则所述第 一优化方向为增大分 布直径； 如果仿真结果反映进气流过于贴近壁 面， 则所述第一优化方向为缩小分布直径。 8.根据权利要求1所述的当量比发动机被动式预燃室优化方法， 其特征在于， 所述S140 中， 根据仿真结果确定 螺旋角的第二优化方向具体为： 如果仿真结果反映进气流紧贴所述预燃室的壁面， 则所述第二优化方向为缩小螺旋 角； 如果仿真结果反映进气流聚集在所述预燃室的中心， 则所述第 二优化方向为增大螺旋 角。 9.根据权利要求1所述的当量比发动机被动式预燃室优化方法， 其特征在于， 所述S160 中， 根据仿真结果确定锥角的第三优化方向具体为： 如果仿真结果反映进气流 不能达到电极附近， 则第三优化方向为缩小锥角， 对采用缩小的锥角的预燃室进行仿真， 如果喷射流在主燃烧室内的分布范围低于预期 分布范围， 则需要回调锥角； 如果仿真结果反映进气流能够达到电极附近， 但是喷射流在主燃烧室内的分布范围低 于预期范围， 则第三优化方向为增大锥角， 对采用增大的锥角的预燃室进行仿真， 如果仿真结果反映进气流不能达到电极附近， 则回调锥角。 10.根据权利要求1所述的当量比发动机被动式预燃室优化方法， 其特征在于， 所述 S180中， 根据仿真结果确定孔径的第四优化方向具体为： 如果仿真结果反映电极附近的残余废气量少于第 一预期量且贯穿距低于预期值， 则第 四优化方向为缩小孔径， 对采用缩小的孔径的预燃室进行仿真， 如果 贯穿距低于预期值， 则回调孔径； 如果仿真结果反映电极附近的残余废气多于第 二预期量且贯穿距低于预期值， 则第四 优化方向为增大孔径，权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115329508 A 3