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四缸汽油机停缸曲轴扭振特性研究
| 论文题名： | 四缸汽油机停缸曲轴扭振特性研究 |
| 关键词： | 汽油机;曲轴系统;扭振特性;减振器;车载发动机;停缸策略 |
| 摘要： | 车载发动机很多情况下都工作在小负荷工况，停缸就是指在发动机小负荷工作时，在扭矩输出保持与停缸前相同的情况下，通过控制喷油、发火和进排气等装置，使部分气缸停止工作，提高的剩余工作气缸的负荷率，降低节流损失，提高发动机的效率，从而达到节油的目的。但停缸技术在提高燃油经济性的同时也改变了发动机的发火间隔，使发火间隔角增大，发火频率降低。另外，停缸工作时，剩余工作缸必须增加喷油以保证与停缸前有相同的扭矩输出，导致缸压发生较大变化，发动机的扭矩波动加剧，扭振特性恶化。 本文首先对目标发动机在不同停缸策略、不同停缸数目时节油规律进行了计算分析，得出结论：节油率随负荷的降低逐渐升高，而受转速影响较小，三种策略中，停阀策略节油效果最佳。 进一步开展停缸扭振特性研究，利用仿真模拟方法在多体动力学软件EXCITE-Designer中建立了2.0VVT四缸汽油机曲轴扭振模型，计算并分析了停缸工作后的轴系扭振特性，开展三种不同停缸策略的对比分析。并进一步研究了不同位置的气缸停止工作时对扭振的影响。计算结果表明，该汽油机某一气缸停止工作后，曲轴自由端扭振幅值明显增加，其中以低谐次滚振为主，部分谐次超过其许用值；在本文所研究的三种停缸策略中，断油策略的曲轴扭振特性最优，所停气缸越接近飞轮端扭振特性越好。 为了降低由于停缸产生的扭振问题，确定了减振器主要参数选取范围，并利用AVL EXCITE Designer Damper Variation确定各参数最佳值，对比分析了加装减振器前后轴系固有频率、振型及扭振特性的变化规律。同时，为隔离发动机曲轴的扭振、降低转速波动率，进行了双质量飞轮的参数选取与隔振性能分析，结果表明双质量飞轮可有效隔离发动机到变速箱的扭振。 |
| 作者： | 武聪山 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 高文志 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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