【摘要】：本論文以參加中國大學(xué)生方程式汽車大賽(以下簡稱FSC)的參賽賽車用發(fā)動機(jī)為研究對象,在性能標(biāo)定基礎(chǔ)上,進(jìn)行了發(fā)動機(jī)性能優(yōu)化及電控燃油噴射系統(tǒng)研發(fā),實現(xiàn)發(fā)動機(jī)性能改善,滿足賽車工況要求。由于FSC大賽對發(fā)動機(jī)的排量有限制性要求,青島理工大學(xué)FSC車隊選用國產(chǎn)亞翔LD450發(fā)動機(jī)作為賽車發(fā)動機(jī)。該發(fā)動機(jī)為目前摩托車在用的化油器式汽油機(jī),其動力性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)不符合FSC大賽規(guī)則要求,且賽車在不同競賽項目下的行駛工況特征不同,因此不同的競賽項目對賽車發(fā)動機(jī)的動力輸出需求不同。針對比賽中的直線加速、8字繞環(huán)和耐久性測試等主要競速項目對發(fā)動機(jī)動力性的不同需求,以追求動力性能最佳作為優(yōu)化目標(biāo),通過計算機(jī)仿真與發(fā)動機(jī)標(biāo)定的方法對發(fā)動機(jī)進(jìn)行性能優(yōu)化,并對發(fā)動機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)進(jìn)行了研發(fā)。論文介紹了FSC大賽對賽車的限制性要求,分析了賽車工況對發(fā)動機(jī)的匹配需求;在發(fā)動機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)分析基礎(chǔ)上,通過GT-power軟件對發(fā)動機(jī)進(jìn)行仿真,提出了發(fā)動機(jī)優(yōu)化方案并進(jìn)行了分析;對進(jìn)排氣系統(tǒng)和供油、點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計和選配,選用MoTec M84作為電控發(fā)動機(jī)的控制模塊,開發(fā)了一套FSC賽車用小排量發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng),將原來化油器式發(fā)動機(jī)改裝成電控燃油噴射式發(fā)動機(jī);搭建了試驗臺架并在臺架上進(jìn)行了電控發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、動力性和排放性試驗研究,進(jìn)行了標(biāo)定,并與原機(jī)進(jìn)行了對比分析,根據(jù)試驗結(jié)果對發(fā)動機(jī)控制參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化和匹配。試驗結(jié)果顯示改裝后的電控發(fā)動機(jī)由于加裝了限流閥,其動力性較原化油器式發(fā)動機(jī)的動力性略有下降,但已經(jīng)十分接近,油耗率、排放指標(biāo)均比原機(jī)有較大幅度的降低,能夠滿足賽事要求,達(dá)到改裝目標(biāo)。
【圖文】：

因此對發(fā)動機(jī)進(jìn)行了電控開發(fā)。2.1 發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)基本組成發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)主要由空氣供給系統(tǒng)、燃油供給系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)三部分組成[15]。2.1.1 空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng)主要由空濾器、流量計、節(jié)氣門、進(jìn)氣管等組成�？諡V器起到過濾空氣雜質(zhì)作用，以減少進(jìn)氣雜質(zhì)對進(jìn)氣系統(tǒng)的不良影響；流量計主要是用來計量進(jìn)氣量，并把測量的信號送給 ECU；節(jié)氣門主要是對進(jìn)氣量進(jìn)行控制，它主要由節(jié)氣門體和節(jié)氣門位置傳感器等組成。對于單缸發(fā)動機(jī)，在節(jié)氣門和發(fā)動機(jī)中間安裝諧振腔，可以利動態(tài)效應(yīng)以提高充氣量，，提高發(fā)動機(jī)動力性和經(jīng)濟(jì)性，降低進(jìn)氣噪音�？諝夤┙o系統(tǒng)工作過程如圖 2-1 所示。

圖 2-2 燃油供給系統(tǒng)的工作過程Fig.2-2 The working process of the fuel supply system.1.3 電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)主要作用是在發(fā)動機(jī)不同工況下，控制發(fā)動機(jī)的噴油量和點(diǎn)前角，以獲得最佳空燃比和最佳點(diǎn)火時刻，同時對怠速進(jìn)行控制；檢測電控產(chǎn)生的故障，存儲故障代碼。電控系統(tǒng)性能的好壞對發(fā)動機(jī)工作性能有著決的影響。按照功能的不同，它可以分為電控單元、傳感器和執(zhí)行器三部分。
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U464

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2664700