原文传递
Atkinson循环汽油机燃烧系统仿真优化与试验研究
| 论文题名： | Atkinson循环汽油机燃烧系统仿真优化与试验研究 |
| 关键词： | 汽油机;Atkinson循环;仿真试验;燃烧系统;混合动力汽车 |
| 摘要： | Atkinson循环汽油机通过进气门晚关来调节负荷，节气门大部分情况下保持全开，很大程度上降低了泵气损失，并且采用比传统汽油机更高的压缩比，相应的膨胀比得到提高，减少排气能量的损失，提高了循环热效率，使得发动机具有更好的燃油经济性，因此被广泛应用在混合动力汽车上。 本文基于GT-power建立一维仿真模型，对爆震工况点进行验证标定，得出爆震边界判断标准，在此基础上，研究了不同进气持续期、气门最大升程、进气歧管长度及形式对发动机经济性和动力性的影响。通过一维仿真优化，选择进气持续期为240℃A，气门最大升程为8mm，进气歧管长为300mm以及中间进气形式歧管作为最终试验研究对象。运用CFD模拟软件FIRE进行不同燃烧室形状对缸内进气过程和燃烧过程的影响分析，以及不同进气歧管对燃烧过程的影响，研究表明，改进燃烧室提高了点火时刻的湍动能，加快了火焰传播速度，缩短了燃烧持续期；两种进气歧管对缸内燃烧过程的影响差别不大。 依据仿真优化设计结果，搭建试验台架对仿真结果进行验证，并进一步验证发动机的节油效果。进气持续期240℃A、气门最大升程8mm和改进燃烧室匹配，对300mm长进气歧管（方案一）和中间进气形式歧管（方案三）分别研究，结果表明：在保证发动机动力输出前提下，方案一最低油耗区比原机平均比油耗降低8 g/(kW/h)，方案三最低比油耗区比原机降低9 g/(kW/h)，两种方案的低油耗区域均比原机明显扩大；对两种方案节油显著工况点的燃烧特性进行分析可以得出：滞燃期和燃烧持续期均缩短，有效提高了燃烧等容度，与原机相比有较低的泵气损失，这些因素共同作用使得比油耗降低。方案一、方案三的有效热效率分别为34.5％和34.7%，比原机有效热效率最大分别提高1.2%和1.4%。综合结果，方案一与方案三均能满足该发动机的优化设计目标。 |
| 作者： | 张泰钰 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 秦静 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
