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摩托车用高速汽油机性能仿真及优化研究
| 论文题名： | 摩托车用高速汽油机性能仿真及优化研究 |
| 关键词： | 摩托车发动机;单缸汽油机;进排气系统;凸轮型线;燃油消耗 |
| 摘要： | 随着我国机动车的保有量越来越多，城市交通拥堵问题越来越严重，摩托车由于其行驶和停车占用资源较小，通过科学管理和道路规划，可以在很大程度上解决交通拥堵的问题。同时由于能源危机和环境污染等问题受到世界各界的普遍关注，人们对摩托车发动机的性能提出了更高的要求。 本文以某款摩托车单缸汽油机为研究对象，采用数值模拟计算和试验验证相结合的方法，通过优化发动机的压缩比、进排气系统结构、凸轮型线和组织气流等，同时对发动机的混合气浓度、点火提前角同步匹配后，达到提升发动机动力性和经济性的目的，对改型后的发动机性能进行实验分析并对仿真方案进行验证。本文主要研究内容如下： （1）利用一维仿真软件GT-POWER搭建原机模型，通过原机台架实验数据对仿真模型进行标定，误差控制在5％以内，保证仿真模型的可靠性。 （2）通过仿真模型，分析计算了发动机压缩比、进排气系统和配气机构对发动机性能的影响规律。总结得出的影响规律，并在该规律指导下完成发动机的性能优化，结果表明，压缩比可提升至10.5；优化进排气系统结构后中高转速区域的动力性得到了较大改善，尤其是中等转速下扭矩的改善，大大提高了整机的加速性；并基于Timing-Drive软件对进排气凸轮型线进行了重新设计，改变了工作包角和配气相位，优化后对低、高转速性能有明显改善；在组织燃烧方面，对燃烧室结构及进气道进行了设计改进，并充分利用气体的流动，结合混合气浓度和点火提前角的匹配调整，使发动机性能得到进一步的提高。 （3）根据实验台架结果，从外特性和典型工况方面，对改型发动机后的性能和原机进行了对比，结果表明发动机的动力性能得到了较大幅度的提升，最大功率达10.04kW（8500r/min），比原机提升了9.80%；最大扭矩达到14.16N·m（6000r/min），比原机提升了8.48%；最低燃油消耗率降至259.48g/kW·h（3500r/min），比原机降低了3.86%，达到了厂家预期水平。 |
| 作者： | 罗亚妮 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 杨靖;刘嘉辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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