本文關(guān)鍵詞：基于進(jìn)氣歧管與配氣機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)性能優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著近幾年國(guó)際石油價(jià)格的暴漲，大部分消費(fèi)者紛紛改換省油、排量小的環(huán)保型車(chē)輛。根據(jù)市場(chǎng)的需求特點(diǎn)我公司對(duì)目前的原型機(jī)進(jìn)行升級(jí)優(yōu)化，開(kāi)發(fā)了某小排量的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)采用新制造工藝、模塊化設(shè)計(jì)、輕量化設(shè)計(jì)，具體針對(duì)凸輪型線、配氣相位以及進(jìn)氣歧管進(jìn)行了重新優(yōu)化。在動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性方面具有一定優(yōu)勢(shì)。AVL BOOST軟件在發(fā)動(dòng)機(jī)概念設(shè)計(jì)階段和性能改進(jìn)階段對(duì)基本設(shè)計(jì)參數(shù)的確定上發(fā)揮了重要的作用。本文針對(duì)廣汽集團(tuán)某款發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行建模，采用AVL BOOST軟件對(duì)凸輪型線、配氣相位以及進(jìn)氣歧管進(jìn)行了重新優(yōu)化。 配氣機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能是否優(yōu)越，常常與其配氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是否合理有關(guān)。傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣相位通常只是相對(duì)狹小的工況范圍內(nèi)的優(yōu)化，且在發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程中固定不變，難以兼顧不同工況對(duì)配氣性能的要求。為了獲得更好的發(fā)動(dòng)機(jī)性能，應(yīng)當(dāng)使配氣相位隨著工況的變化而變化。利用進(jìn)氣歧管動(dòng)態(tài)效應(yīng)也是提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能的有效措施之一。因此，為了使發(fā)動(dòng)機(jī)在較寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)具有良好的動(dòng)力性能，現(xiàn)在越來(lái)越多的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)采用了可變進(jìn)氣系統(tǒng)與可變配氣正時(shí)系統(tǒng)。 針對(duì)原發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)，選擇合理的缸內(nèi)燃燒、傳熱及氣體交換模型，基于BOOST建立了發(fā)動(dòng)機(jī)性能數(shù)值模擬模型。在所建模型的基礎(chǔ)上，對(duì)VVT發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況、不同氣門(mén)參數(shù)條件下進(jìn)行工作過(guò)程模擬，同時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下的控制策略進(jìn)行了研究。同時(shí)分析了不同工況下進(jìn)排氣門(mén)正時(shí)、氣門(mén)升程及進(jìn)氣系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響。討論了氣門(mén)正時(shí)中排氣門(mén)打開(kāi)時(shí)刻、進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉時(shí)刻、氣門(mén)重疊角，氣門(mén)升程和進(jìn)氣系統(tǒng)參數(shù)變化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響。通過(guò)數(shù)值模擬，得到可切換凸輪VVT機(jī)構(gòu)高低速凸輪下的最優(yōu)氣門(mén)正時(shí)。 利用一維發(fā)動(dòng)機(jī)流動(dòng)過(guò)程仿真軟件BOOST建立計(jì)算模型，，對(duì)其進(jìn)行可變進(jìn)氣歧管優(yōu)化計(jì)算，并在此基礎(chǔ)上探討了采用可變配氣正時(shí)系統(tǒng)進(jìn)一步提高該款發(fā)動(dòng)機(jī)性能的可行性。主要研究?jī)?nèi)容有： 1）對(duì)一款電噴汽油機(jī)流動(dòng)過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算分析，并與試驗(yàn)值進(jìn)行比較，驗(yàn)證了模型的正確性。 2）為了進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，利用商業(yè)軟件BOOST，在該發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上建立了可變進(jìn)氣系統(tǒng)計(jì)算模型，運(yùn)用進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)的氣體動(dòng)態(tài)效應(yīng)理論，通過(guò)對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)氣體的流動(dòng)特性的研究進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提出優(yōu)化方案。最后確定了針對(duì)該款發(fā)動(dòng)機(jī)的可變進(jìn)氣歧管結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，為該發(fā)動(dòng)機(jī)的改型設(shè)計(jì)指明了方向。 3）同時(shí)，還探討了采用可變配氣正時(shí)系統(tǒng)進(jìn)一步提高該款發(fā)動(dòng)機(jī)性能的可行性，并對(duì)采用可變配氣正時(shí)系統(tǒng)后的流動(dòng)特性進(jìn)行了分析研究，利用EXCITE TD建立配氣機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)所設(shè)計(jì)的凸輪型線進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可變配氣方案提供了設(shè)計(jì)依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：進(jìn)氣歧管 VVT 凸輪型線 仿真
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：TK412
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1. 緒論11-25
• 1.1 前言11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外可變進(jìn)氣系統(tǒng)研究狀況及發(fā)展趨勢(shì)12-20
• 1.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)流動(dòng)過(guò)程模擬的理論研究和軟件開(kāi)發(fā)的發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)12-13
• 1.2.2 可變進(jìn)氣系統(tǒng)的研究發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢(shì)13-16
• 1.2.3 進(jìn)排氣系統(tǒng)內(nèi)氣體的動(dòng)態(tài)效應(yīng)16-17
• 1.2.4 管道中的壓力波傳播的基礎(chǔ)知識(shí)17
• 1.2.5 進(jìn)氣管內(nèi)的動(dòng)態(tài)效應(yīng)17-19
• 1.2.6 氣體動(dòng)態(tài)效應(yīng)對(duì)多缸發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響19
• 1.2.7 課題的基本思路19-20
• 1.3 國(guó)內(nèi)外可變配氣正研究狀況及發(fā)展趨勢(shì)20-23
• 1.3.1 可變氣門(mén)技術(shù)的分類(lèi)20-21
• 1.3.2 配氣正時(shí)對(duì)充氣效率的影響21-23
• 1.4 本課題研究的主要內(nèi)容和意義23-25
• 2. 流程介紹以及計(jì)算原理25-36
• 2.1 項(xiàng)目背景25
• 2.2 工作流程圖25-27
• 2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)性能計(jì)算原理27-30
• 2.3.1 BOOST 建模流程27
• 2.3.2 計(jì)算輸入27-28
• 2.3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)性能評(píng)價(jià)參數(shù)及各參數(shù)控制原則28-29
• 2.3.4 進(jìn)氣歧管分析29-30
• 2.4 配氣機(jī)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算原理30-36
• 2.4.1 軟件簡(jiǎn)介30
• 2.4.2 AVL EXCITE TD 的應(yīng)用30-31
• 2.4.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和評(píng)價(jià)31-32
• 2.4.4 動(dòng)力學(xué)分析和評(píng)價(jià)32-33
• 2.4.5 緩沖段設(shè)計(jì)33-35
• 2.4.6 工作段設(shè)計(jì)35-36
• 3．進(jìn)氣歧管與配氣機(jī)構(gòu)的匹配優(yōu)化36-59
• 3.1 進(jìn)氣歧管優(yōu)化36-43
• 3.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)一維建模36
• 3.1.2 優(yōu)化思路36-37
• 3.1.3 關(guān)鍵參數(shù)介紹37-41
• 3.1.4 歧管分析結(jié)果41-43
• 3.2 優(yōu)化進(jìn)排氣凸輪型線43-56
• 3.2.1 配氣機(jī)構(gòu)一維建模與思路43-45
• 3.2.2 關(guān)鍵參數(shù)的介紹45
• 3.2.3 凸輪型線設(shè)計(jì)（cam design）45-46
• 3.2.4 運(yùn)動(dòng)學(xué)校核46-47
• 3.2.5 動(dòng)力學(xué)校核47-52
• 3.2.6 四套凸輪組合方案的仿真對(duì)比52-56
• 3.3 兩種凸輪型線方案的仿真與試驗(yàn)對(duì)比56-57
• 3.3.1 仿真對(duì)比56
• 3.3.2 試驗(yàn)對(duì)比56-57
• 3.4 結(jié)論57-59
• 4．總結(jié)與展望59-61
• 4.1 總結(jié)59-60
• 4.2 展望60-61
• 參考文獻(xiàn):61-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果64-65
• 致謝65-66
• 答辯委員會(huì)對(duì)論文的評(píng)定意見(jiàn)66

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于進(jìn)氣歧管與配氣機(jī)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)性能優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：395209