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全可变液压气门机构发动机的性能模拟
| 论文题名： | 全可变液压气门机构发动机的性能模拟 |
| 关键词： | 全可变气门机构;液压机构;发动机性能;燃烧放热模型;配气相位;运动规律;气门升程;模拟模型;泵气损失;外特性曲线;燃油经济性;进气门;节气门;循环;模型参数;低负荷;传热模型;进气量;计算;基本结构尺寸 |
| 摘要： | 传统的发动机配气系统其气门升程和配气相位都是固定不变的，不能同时兼顾高、低速性能，也就不能满足日益增长的燃油经济性、排放性、动力性要求。同时由于节气门的作用使汽油机在中低负荷时具有强烈的泵气损失，导致燃油消耗率较高，排放恶化。因此研究可根据车速、负荷的变化实现气门升程从O至最大设计升程的连续可变、配气相位可在180°CA内同时连续变化的全可变气门机构是非常必要的，利用进气门的关闭时刻替代节气门控制进气量对降低泵气损失，实现发动机的节能减排具有重大意义。 本文所研究的全可变液压气门机构由进气凸轮和液压机构共同作用控制进气门的开启，通过泄油控制器控制液压机构的泄油时刻来决定气门的关闭，以此实现发动机在不同转速负荷条件下气门升程及配气相位的全可变。本文以K157FMI发动机为样机，对全可变液压气门机构的发动机性能进行了模拟研究，主要内容如下： 首先，选用了合理的数学模型和物理模型，主要包括进、排气质量流率模型、气缸周壁传热模型、燃烧放热模型和平均机械损失压力等。为进行发动机整机性能模拟奠定了理论基础。 其次，根据发动机实际情况，利用BOOST软件建立了正确的原机发动机性能循环模拟模型，详细分析了模型中各模块参数的确定和输入，主要包括各连接管道参数、空气滤清器参数、消音器参数、化油器参数、气缸基本结构尺寸、气门运动规律和配气相位参数、燃烧放热模型参数、缸壁传热模型参数和气道流量系数等。利用实测的发动机外特性曲线与循环模拟模型计算的原机外特性曲线进行分析对比验证了模型的正确性和可靠性。 然后，在循环模拟模型的基础上，利用实测的全可变液压气门机构的气门运动规律取代原机的气门运动规律，实现对采用全可变液压气门机构的发动机性能进行模拟计算。计算结果表明：利用全可变液压气门机构能取代节气门作用控制进气量，从而使发动机在中低负荷时有效改善燃油经济性。同时由于降低了泵气损失，对发动机的动力性也略有提高。 最后，在利用全可变液压气门机构实现全可变配气的基础上实现米勒循环，对发动机性能进行了预测。 |
| 作者： | 顾珂韬 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 谢宗法 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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