發(fā)布時間：2017-04-20 08:02

  本文關鍵詞：可變配氣相位系統(tǒng)對汽油機性能的影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：可變配氣相位（Variable Valve Timing，VVT）作為一種提高發(fā)動機節(jié)能環(huán)保性能的重要手段，在發(fā)動機上獲得了廣泛的應用。合理的可變配氣相位機構(gòu)可在變工況時自動地改變配氣相位和氣門升程以增加充氣效率，從而改善發(fā)動機的燃燒狀況，提高發(fā)動機的怠速平穩(wěn)性和動力性，降低發(fā)動機的有害排放。 本文以某直列四缸四沖程汽油發(fā)動機為研究對象，基于AVL-BOOST與Isight聯(lián)合仿真平臺，分析比較了兩種不同的VVT系統(tǒng)方案對發(fā)動機性能的影響，確定了適合于該發(fā)動機的VVT系統(tǒng)方案；針對所采用的VVT系統(tǒng)，以配氣相位角為控制參數(shù)，以動力性指標為優(yōu)化目標，獲得了發(fā)動機在不同工況下的最佳配氣相位；以3600r/min全負荷工況為例，基于多維數(shù)值模型，分析比較了采用VVT系統(tǒng)前后缸內(nèi)流場、油汽混合物濃度場等的分布狀況，所得結(jié)論對于VVT系統(tǒng)在該發(fā)動機上的實際應用具有重要的參考價值。 論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下： 1）應用AVL-BOOST建立了發(fā)動機工作過程一維仿真模型，并用試驗數(shù)據(jù)對模型基準工況進行了標定，在此基礎上，對變工況下燃燒放熱率的3個主要參數(shù)：燃燒起始角、燃燒持續(xù)角和燃燒品質(zhì)指數(shù)進行了預測； 2）設計了兩種VVT系統(tǒng)方案，基于AVL-BOOST與Isight聯(lián)合仿真優(yōu)化平臺，采用多島遺傳算法，分析比較了兩種VVT系統(tǒng)方案在外特性下的發(fā)動機性能，綜合考慮發(fā)動機動力性與機構(gòu)可實現(xiàn)性，，確定方案一為最終的VVT系統(tǒng)方案； 3）確定了轉(zhuǎn)速、負荷變化時，通過節(jié)氣門的流量系數(shù)和壓降、空燃比、點火提前角以及燃燒品質(zhì)指數(shù)的變化規(guī)律，基于AVL-BOOST與Isight聯(lián)合仿真優(yōu)化平臺，采用多島遺傳算法獲得到了變工況下發(fā)動機的最佳配氣相位角。結(jié)果表明：采用VVT系統(tǒng)后明顯改善了低速工況下發(fā)動機的動力性，有效轉(zhuǎn)矩和有效功率比原機最大增加了10.6%； 4）基于AVL-FIRE軟件，分析比較了3600r/min，全負荷工況下采用VVT系統(tǒng)前后發(fā)動機缸內(nèi)流場、溫度場、油汽混合物濃度場及NO的分布狀況，結(jié)果表明：采用VVT系統(tǒng)后，進氣過程中缸內(nèi)燃油分布均勻性優(yōu)于原機，缸內(nèi)NO生成量比原機減少了29%。
【關鍵詞】：發(fā)動機 可變配氣相位 多島遺傳算法 優(yōu)化
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TK413
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 本文研究背景及意義8
• 1.2 可變配氣相位機構(gòu)研究現(xiàn)狀及趨勢8-16
• 1.2.1 有凸輪驅(qū)動機構(gòu)9-14
• 1.2.2 無凸輪驅(qū)動機構(gòu)14-16
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容16-18
• 2 發(fā)動機熱力過程分析建模及模型標定18-28
• 2.1 熱力過程分析模型的建立18-22
• 2.1.1 數(shù)學模型18-19
• 2.1.2 數(shù)值計算模型的建立19-22
• 2.2 變工況時的燃燒放熱率計算22-24
• 2.3 模型標定24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-28
• 3 發(fā)動機可變配氣相位系統(tǒng)方案確定28-40
• 3.1 發(fā)動機結(jié)構(gòu)介紹28
• 3.2 可變配氣相位系統(tǒng)方案初選28-29
• 3.2.1 可變配氣相位分析28-29
• 3.2.2 可變配氣相位系統(tǒng)方案比較29
• 3.3 可變配氣相位系統(tǒng)方案優(yōu)選29-38
• 3.3.1 優(yōu)化方法30-33
• 3.3.2 優(yōu)化變量及優(yōu)化過程33-35
• 3.3.3 可變配氣相位對發(fā)動機外特性的影響35-38
• 3.4 本章小結(jié)38-40
• 4 變工況條件下配氣相位對發(fā)動機性能的影響40-50
• 4.1 通過節(jié)氣門的流量系數(shù)和壓降40-42
• 4.2 變工況下各參數(shù)的變化規(guī)律42-44
• 4.3 變工況下原機的性能44-45
• 4.4 變工況下配氣相位對發(fā)動機性能的影響45-48
• 4.5 本章小結(jié)48-50
• 5 基于多維模型的配氣相位對發(fā)動機性能影響分析50-68
• 5.1 數(shù)學模型50-53
• 5.2 多維數(shù)值模型的建立53-57
• 5.3 結(jié)果及分析57-66
• 5.3.1 缸內(nèi)氣流運動57-60
• 5.3.2 缸內(nèi)混合氣濃度分布60-63
• 5.3.3 缸內(nèi)溫度分布及 NO 濃度分布63-66
• 5.3.4 發(fā)動機性能66
• 5.4 本章小結(jié)66-68
• 6 結(jié)論與展望68-70
• 6.1 結(jié)論68-69
• 6.2 展望69-70
• 致謝70-72
• 參考文獻72-76
• 附錄76-78
• A 作者在攻讀學位期間取得的科研成果目錄76-78

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李紅艷,趙雨東;發(fā)動機無凸輪軸氣門驅(qū)動的研究與進展[J];車用發(fā)動機;2001年02期

2 陳勤學,崔可潤,朱國偉;可變氣門系統(tǒng)的研究與發(fā)展[J];車用發(fā)動機;2002年03期

3 王祝煒,王伯年,張振東;節(jié)氣門流量特性的試驗研究[J];閥門;1999年04期

4 胡建軍,秦大同,楊為;神經(jīng)網(wǎng)絡的BP算法在發(fā)動機建模中的應用[J];重慶大學學報(自然科學版);2004年07期

5 蘇進輝,張力,蘇偉,黃琪,文君竹;摩托車發(fā)動機VVT系統(tǒng)參數(shù)的設計與優(yōu)化[J];重慶大學學報(自然科學版);2005年04期

6 朱朝艷;王建波;王學志;邵永強;;改進遺傳算法的研究現(xiàn)狀分析[J];吉林水利;2010年07期

7 張彤;朱磊;袁銀南;王存磊;陳篤紅;;并聯(lián)混合動力轎車多能源管理系統(tǒng)標定試驗[J];機械工程學報;2009年02期

8 王存磊;殷承良;陳俐;;發(fā)動機采用BOOST建模和與CRUISE聯(lián)合仿真的研究[J];汽車工程;2010年01期

9 蘇巖,李理光,肖敏,曾朝陽;國外發(fā)動機可變配氣相位研究進展——機構(gòu)篇[J];汽車技術;1999年06期

10 王都;王俊席;任鵬飛;冒曉建;;節(jié)氣門流量模型對天然氣發(fā)動機控制精度的影響[J];內(nèi)燃機與動力裝置;2013年04期

  本文關鍵詞：可變配氣相位系統(tǒng)對汽油機性能的影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：318210