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混合动力汽车用Atkinson循环发动机的燃油经济性研究
| 论文题名： | 混合动力汽车用Atkinson循环发动机的燃油经济性研究 |
| 关键词： | 混合动力汽车;Atkinson循环;燃油经济性;数值模拟;标定试验性能试验 |
| 摘要： | 伴随着国际原油价格的节节攀升和我国石油进口依存度的逐渐加重，耗油大户汽车行业的节能减排压力已经迫在眉睫。由于传统内燃机和纯电动车的种种缺点和不足，集成二者优点的混合动力汽车已经成为汽车未来发展的必由之路。由于传统Otto循环发动机是针对传统燃油汽车设计的，它已经不能很好的适应和满足混合动力汽车对于燃油经济性能的苛刻要求，而节能高效的Atkinson循环发动机因其本身固有的特点和优势已经成为了越来越多得混合动力汽车的新宠。本文通过采用模拟和试验相结合的方法，重点研究了Atkinson循环发动机的燃油经济性能。 首先，通过BOOST软件对目标发动机系统建立发动机一维仿真模型，并对模型的准确性与试验进行对比验证；然后在经验证的模型基础上进行分析计算，获得几何压缩比、气门正时、膨胀比等因素对发动机性能的影响规律，并优化出了实现Atkinson循环所需要的几何压缩比和气门正时；为了探索进气系统参数对Atkinson循环发动机性能的影响规律，分别对进气歧管长度、直径和进气稳压腔容积进行优化分析，比较了不同情况下对发动机性能的影响程度；最终给出了合理的Atkinson循环发动机的基本参数。 然后，根据前期仿真优化的结果，针对本文研究的目标发动机采用进气门与电子节气门协同控制负荷、进气VVT灵活调节发动机有效排量等技术在某型号1.8L DVVT Otto循环发动机的基础上，通过变更活塞、进气VVT等主要零部件的结构与位置，将原机改造成了Atkinson循环发动机；随后将经过改造的发动机进行台架标定试验，得到了发动机经标定优化后的相关控制参数。 在完成Atkinson循环发动机标定试验的基础上，继续进行发动机的性能试验，得出了Atkinson循环发动机相关的性能数据结果，并与原机1.8L Otto循环发动机的燃油经济性能进行对比分析后得出：改造后的Atkinson循环发动机在动力性下降不到10％的前提下，其250g/(kW·h)的经济油耗区的覆盖比例由原机的3.55％增加到38.10％，燃油经济性水平获得大幅提升；而且比油耗为250g/(kW·h)经济油耗区基本上覆盖了混合动力汽车用发动机常用的运行工况范围，充分保证了混合动力汽车的节油水平；在此基础上，继续对Atkinson循环发动机的缸内燃烧参数与原机进行对比分析，为进一步掌握Atkinson循环发动机的工况运行特点和节油机理，探索更优化的结构设计方案和控制策略提供了可靠依据。 |
| 作者： | 李彦涛 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 刘德新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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