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汽车发动机涡轮增压正时技术开发与研究
| 论文题名： | 汽车发动机涡轮增压正时技术开发与研究 |
| 关键词： | 汽车发动机;涡轮增压正时;增压滞后;匹配效果;性能优化 |
| 摘要： | 从19世纪60年代至今，发动机以其自身的优秀特性逐渐成为被社会使用最多的动力工具。从新世纪开始，使用汽车的人越来越多，导致了能源和环境问题愈演愈烈，开辟高效、节能和环保的内燃机技术大势所趋。最近几年，各大汽车生产企业开始了开发小排量发动机，其特点为耗油低，降低了消费者的经济投入。有些甚至为其配带涡轮增压器来提高动力输出，这也满足了消费者的动力需求。所以这种发展趋势将遍及全国。但随之带来的问题是，涡轮增压给发动机带来的动力输出滞后将影响人们开车的舒适度。所以，对小排量发动机安装涡轮增压器后带来的一些问题进行研究是有必要的，本文就是利用GT-Power模型来研究的，在研究过程中，我们发现了问题也解决了问题。 本文从以下几个方面进行了研究：（1）起初将目标发动机通过GT-Power软件转化为要研究的模型，并标定模型中的参数。之后，以此为基础搭建装有涡轮增压器的小排量发动机的GT-Power模型，然后进行该涡轮增压发动机的性能研究和正时研究工作。（2）对建立的目标发动机模型进行研究，为其匹配和选取合适的涡轮增压器，以确保具有较好的发动机性能。最初匹配涡轮增压器以后，发动机的综合性能改进许多。但是，经过最初匹配分析看，有一款涡轮增压器与目标发动机的匹配效果良好，但还有一些缺点：发动机转速较低时，其匹配结果的扭矩和功率偏低，存在优化空间；该增压器的压气机工作点不符合预期要求，需对其做进一步改进。（3）通过软件建立模型进行优化研究。采用多目标遗传算法对影响发动机性能的主要参数进行优化，最终提升发动机的综合性能。（4）更改模型中的参数为优化后参数，重新对发动机性能进行研究。仿真结果表明，在各转速段内，发动机的综合性能比原发动机有了明显的提升。（5）进行正时装置的设计、位置的安装和使用原理等工作，最后验证正时装置可以解决涡轮增压带来的滞后问题。 当代车用涡轮增压发动机非常流行，然而并没有太多的技术能够解决涡轮增压带来的滞后问题。本文通过设计正时系统来控制气流，发动机需要时可以很快补给，不需要时可以进入储气状态。在一定意义上也减少了发动机的能量损失，目前所有的解决涡轮增压滞后问题都是以解决涡轮结构来改善的，而本文是通过加入一个正时装置来解决的。 |
| 作者： | 顾必高 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 侯文英 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 内蒙古科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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