以石油为主要能源的内燃机广泛应用于人类社会的各个领域,近年来我国汽车保有量不断上升,内燃机工业的可持续发展面临着石油资源的紧缺和环境污染的严峻考验,所以目前可再生的、清洁的替代燃料正在成为内燃机领域的研究热点。乙醇目前已经是一种广泛应用的清洁可再生代替燃料,其作为一种含氧燃料,具有辛烷值高,抗爆性好,理论空燃比较低,汽化潜热高、着火界限宽、火焰传播速度快等特点,这使得其在理论上具有充分的燃烧过程。然而由于乙醇在低温条件下的蒸发速度缓慢,会造成缸内喷射未及时完全蒸发而出现湿壁的现象,不仅影响其燃空混合过程和质量继而降低着火性能,而且会造成燃烧模式的变化。所以需要对乙醇内燃机缸内的燃烧过程,特别是是涉及油-气-室综合匹配的系统过程,燃料的喷射与雾化过程进行系统分析,研究其对内燃机缸内油气混合过程的影响。本文以直喷乙醇点火内燃机作为研究对象,通过三维计算流体力学软件CONVERGE对乙醇内燃机的进气、喷油以及油气混合过程进行仿真模拟,采用大涡模拟就进气正时和喷射正时对乙醇内燃机缸内燃油的破碎蒸发混合过程的影响规律进行研究和分析。结果表明,进气门正时和喷射正时会对乙醇内燃机缸内燃空混合质量产生明显影响。改变进气门正时会对乙醇喷射过程中内燃机缸内的气体湍流运动产生明显的影响;随着进气正时的推迟,乙醇喷射过程中缸内湍流运动明显增强,剧烈的湍流运动加速了乙醇燃料的破碎蒸发,且使得进气过程所产生湍流对燃油破碎蒸发混合的作用时间增长,可以有效地提升乙醇燃料在缸内的燃空混合效果。改变喷射正时同样会对乙醇内燃机缸内燃空混合过程产生影响,并且在进气门关闭前和进气门关闭后乙醇喷射对缸内油气混合改善的方式略有区别。进气门关闭前的喷射可以有效改善背离燃料喷射器方向的汽缸壁附近油气混合过程;随着喷射正时的推迟,汽缸壁附近的燃空混合质量有所改善,但活塞头部附近燃空混合质量变差。若在进气门关闭后才开始乙醇喷射,能有效改善活塞头部附近的燃空混合质量;且随着喷射正时的推迟,活塞头部附近燃空混合质量将有所改善,但汽缸壁附近的燃空混合质量变差,并将导致火花塞附近燃空当量比增高。