本文關(guān)鍵詞：基于GT-POWER的車用汽油機(jī)動(dòng)力性能優(yōu)化，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 汽油機(jī)換氣過程的好壞,直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性及排放性能。本文通過優(yōu)化汽油機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)管道長(zhǎng)度、諧振腔容積、凸輪型線及加裝可變配氣裝置來改善換氣過程,提高全負(fù)荷工況點(diǎn)的輸出轉(zhuǎn)矩,從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。 本研究首先應(yīng)用發(fā)動(dòng)機(jī)一維模擬軟件GT-Power建立了某四缸車用汽油機(jī)工作過程的計(jì)算分析模型,計(jì)算分析了進(jìn)、排氣系統(tǒng)管道長(zhǎng)度及諧振腔容積變化對(duì)進(jìn)氣管道內(nèi)壓力波動(dòng)、充氣效率的影響,總結(jié)得出了影響規(guī)律,在該規(guī)律的指導(dǎo)下,優(yōu)化了進(jìn)氣系統(tǒng)管道長(zhǎng)度及諧振腔容積。計(jì)算結(jié)果表明:優(yōu)化進(jìn)氣系統(tǒng)后發(fā)動(dòng)機(jī)的中、高轉(zhuǎn)速區(qū)域的動(dòng)力性能得到了較大改善,但對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速的動(dòng)力性能的改善作用不大。 原發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是傳統(tǒng)的配氣機(jī)構(gòu),其配氣相位不能隨發(fā)動(dòng)機(jī)的工況變化而做出相應(yīng)的改變,這使得發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速無法充分利用進(jìn)氣管道內(nèi)的波動(dòng)效應(yīng)來提高充氣效率。因此,本文在分析典型可變配氣相位的機(jī)構(gòu)特點(diǎn),剖析配氣相位中影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的各種可變因素的基礎(chǔ)上,確定了基于凸輪軸調(diào)相的可變配氣相位的結(jié)構(gòu)方案,提出了在該發(fā)動(dòng)機(jī)上實(shí)施基于凸輪軸調(diào)相原理的可變配氣相位技術(shù)應(yīng)用方案。計(jì)算分析結(jié)果表明,采用可變配氣相位技術(shù)可以較大幅度的提高發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)速的動(dòng)力性能,也進(jìn)一步驗(yàn)證了實(shí)施可變配氣相位技術(shù)的可行性及優(yōu)越性。 為了進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能,本研究對(duì)原發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪型線的豐滿度及緩沖段進(jìn)行了優(yōu)化。計(jì)算結(jié)果表明,優(yōu)化凸輪型線后,發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率得到了進(jìn)一步提高,泵氣損失有所減少,從而進(jìn)一步改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。 在優(yōu)化了該發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)管道長(zhǎng)度、諧振腔容積、凸輪型線及加裝可變配氣裝置后,發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能得到了較大幅度的提高,最大功率達(dá)到了94.32kW/5750r/min,最大扭矩達(dá)到了167.54 N·m /4000 r/min ,分別比原機(jī)提高了8.29%、5.90%,達(dá)到了廠家所期望的水平。
【關(guān)鍵詞】：汽油機(jī) 進(jìn)排氣系統(tǒng) 可變氣門正時(shí) 性能優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：U464.171
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 第1章 緒論16-22
• 1.1 選題的背景和意義16-17
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)17-20
• 1.2.1 計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的應(yīng)用及優(yōu)點(diǎn)17-18
• 1.2.2 進(jìn)排氣系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-20
• 1.2.3 可變配氣技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀20
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容及目的20-21
• 1.3.1 主要研究目的20-21
• 1.3.2 主要研究?jī)?nèi)容21
• 1.4 本章小結(jié)21-22
• 第2章 汽油機(jī)進(jìn)氣管流動(dòng)特性及能量損失分析22-28
• 2.1 進(jìn)氣管中波動(dòng)效應(yīng)及諧振增壓的分析23-25
• 2.1.1 進(jìn)氣管內(nèi)壓力波的形成、反射與合成23-24
• 2.1.2 進(jìn)氣管長(zhǎng)度對(duì)充量系數(shù)的影響24-25
• 2.2 進(jìn)氣管中流動(dòng)能量損失分析25-27
• 2.2.1 管中總能量損失25-26
• 2.2.2 進(jìn)氣管沿程能量損失26
• 2.2.3 進(jìn)氣管局部能量損失26-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第3章 數(shù)學(xué)模型及計(jì)算原理28-40
• 3.1 自然吸氣式汽油機(jī)的物理模型28-29
• 3.1.1 進(jìn)氣系統(tǒng)28
• 3.1.2 氣缸28
• 3.1.3 排氣系統(tǒng)28-29
• 3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)過程數(shù)值解29-35
• 3.2.1 基本假設(shè)29
• 3.2.2 氣缸內(nèi)熱力平衡關(guān)系式29-32
• 3.2.3 缸內(nèi)燃燒過程的數(shù)學(xué)描述32-33
• 3.2.4 進(jìn)排氣門的流量計(jì)算33-34
• 3.2.5 缸內(nèi)熱力過程計(jì)算流程圖34-35
• 3.3 進(jìn)排氣管中的一維非定常流動(dòng)數(shù)學(xué)模型35-37
• 3.3.1 模型導(dǎo)出的條件35-36
• 3.3.2 守恒方程36
• 3.3.3 管道摩擦和傳熱計(jì)算模型36-37
• 3.4 一維非穩(wěn)態(tài)流動(dòng)數(shù)學(xué)模型的求解方法37-39
• 3.4.1 有限容積法的原理37-38
• 3.4.2 控制方程的離散化38-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第4章 發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)性能仿真模型的建立40-47
• 4.1 原機(jī)基本性能參數(shù)及優(yōu)化后目標(biāo)值40
• 4.2 整機(jī)性能仿真模型建立40-44
• 4.2.1 進(jìn)、排氣管建模41-42
• 4.2.2 進(jìn)、排氣道和進(jìn)、排氣門建模42-43
• 4.2.3 配氣正時(shí)設(shè)定43-44
• 4.2.4 其他參數(shù)設(shè)定44
• 4.3 模型驗(yàn)證44-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第5章 進(jìn)排氣系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)47-60
• 5.1 進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響47-53
• 5.1.1 進(jìn)氣總管長(zhǎng)度變化對(duì)汽油機(jī)動(dòng)力性能的影響48-49
• 5.1.2 諧振腔容積變化對(duì)動(dòng)力性能的影響49-50
• 5.1.3 進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度變化對(duì)汽油機(jī)動(dòng)力性能的影響50-53
• 5.2 排氣系統(tǒng)參數(shù)對(duì)汽油機(jī)動(dòng)力性能的影響53-55
• 5.3 進(jìn)氣系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化55-58
• 5.4 本章小結(jié)58-60
• 第6章 配氣正時(shí)優(yōu)化設(shè)計(jì)60-73
• 6.1 可變配氣正時(shí)理論分析60-66
• 6.1.1 可變配氣正時(shí)優(yōu)點(diǎn)60-61
• 6.1.2 進(jìn)氣門可變正時(shí)的作用61-62
• 6.1.3 排氣門可變正時(shí)的作用62
• 6.1.4 可變配氣正時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能的影響62-65
• 6.1.5 可變配氣正時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性能的影響65-66
• 6.2 可變配氣正時(shí)方案選擇66
• 6.3 可變配氣正時(shí)計(jì)算分析66-71
• 6.4 本章小結(jié)71-73
• 第7章 優(yōu)化凸輪型線后發(fā)動(dòng)機(jī)性能計(jì)算分析73-80
• 7.1 優(yōu)化前后凸輪型線對(duì)比73
• 7.2 凸輪型線優(yōu)化后的發(fā)動(dòng)機(jī)性能計(jì)算73-78
• 7.2.1 固定配氣正時(shí)的動(dòng)力性能計(jì)算73-76
• 7.2.2 優(yōu)化進(jìn)、排氣相位后的動(dòng)力性能計(jì)算76-78
• 7.3 本章小結(jié)78-80
• 本文總結(jié)和展望80-83
• 1 全文總結(jié)80-82
• 2 工作展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-86
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄86-87
• 致謝87

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 郭鵬;王鐵;曹杰;馮星;馮丹華;王娜;;進(jìn)氣總管長(zhǎng)度對(duì)微型車發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響[J];小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車;2011年06期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王帥;內(nèi)燃機(jī)電子節(jié)溫器的設(shè)計(jì)開發(fā)與試驗(yàn)驗(yàn)證[D];浙江大學(xué);2011年

2 王超;CAE技術(shù)在柴油機(jī)改型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

3 潘芝桂;天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)及配氣相位優(yōu)化研究[D];重慶交通大學(xué);2011年

4 秦浩;基于朗肯循環(huán)的內(nèi)燃機(jī)廢氣能量回收試驗(yàn)系統(tǒng)開發(fā)[D];天津大學(xué);2010年

5 劉科研;4G94M型發(fā)動(dòng)機(jī)VVT系統(tǒng)的開發(fā)[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

6 李迎春;汽車性能模擬與道路行駛對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況簡(jiǎn)化分析[D];湖南大學(xué);2011年

7 陸煒;發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水套耦合仿真方法研究[D];吉林大學(xué);2012年

8 連力豐;柴油機(jī)電控單體泵噴油過程參數(shù)的數(shù)值標(biāo)定[D];西南交通大學(xué);2012年

9 樊亞妮;發(fā)動(dòng)機(jī)燃用乙醇汽油的空燃比特性研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2012年

10 馮康;基于Atkinson循環(huán)的車用汽油機(jī)節(jié)油潛力研究[D];湖南大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：基于GT-POWER的車用汽油機(jī)動(dòng)力性能優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：290417