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摩托车单缸发动机进气压力-负荷关系的试验研究
| 论文题名： | 摩托车单缸发动机进气压力-负荷关系的试验研究 |
| 关键词： | 摩托车;EMS系统;负荷计算;单缸发动机;进气压力 |
| 摘要： | 摩托车具有轻便灵活，使用成本低等特点。因此在我国，特别是广大农村地区，拥有很大的市场需求。但是摩托车造成的环境污染也不容忽视。为了满足越来越严格的排放法规要求，发动机管理系统（EMS）将更多的取代化油器系统应用于摩托车中。由于摩托车发动机的进气压力受结构限制波动较大，而负荷根据进气压力计算得到，因此摩托车EMS系统的负荷存在计算不准确的问题。本文通过研究摩托车单缸发动机进气压力特性以确定合适的进气压力计算值获取方法，从而提高负荷计算精度，减少排放。 本文针对125mL、四冲程、单缸水冷发动机进行试验，得到不同工况下的进气压力特性。为了仿真发动机运行工况，本文在GT-POWER仿真软件中建立数值模型，模型的准确性通过试验验证。然后在该数值模型中设计通过进气压力计算发动机负荷的方法，并通过试验结果验证该方法的有效性。 进气压力特性试验发现，在中小节气门开度下进气压力呈现出较大幅度的先下降后上升波动；而在大节气门开度下，进气压力在环境压力附近发生一定幅度震荡，并且随着转速的升高而加剧。 通过分析进气系统理论模型，得到进气压力变化率与节气门和进气门处空气质量速度差值相关的结论。通过GT-POWER仿真得到的进气压力曲线在小开度时进气门关闭点前，在大开度时整个循环中都与实测曲线比较接近，说明了本文建立的仿真模型的精确性。利用仿真得到的进气门关闭时的气缸压力与气缸温度，本文建立了一种简单估算负荷的方法。估算结果在多数情况下与实测负荷比较接近，这既说明了仿真模型的精确性，可以用来指导进气压力计算值的获取方法，也为其他问题的研究提供了一种简单估算负荷的方法。 在有关使用p-n线性拟合法计算负荷所需的进气压力计算值获取方法问题上。本文通过比较恒定压差下，进气管与节气阀上不同位置的采样压力受节气门开度的影响，得出了进气压力传感器安装位置应选择在离节气门较远，离进气门较近的，平行于节气门体轴向方向的结论。本文通过分析GT-POWER仿真结果，并通过实验测试结果验证，得到了进气BDC后25度处的采样压力比较适合用于p-n线性拟合法计算负荷的结论。并说明了在低转速时，需要对p-n线性拟合法公式乘上一定的与节气门开度相关的修正系数，以解决大节气门开度不能延续小节气门开度下采样压力与实测负荷的线性关系的问题。 本文通过试验与仿真相结合的方法，得到了一种在单缸摩托车EMS系统中应用进气压力计算负荷的可行方法，为摩托车EMS系统控制精度的提高奠定了基础。 |
| 作者： | 陈晔 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 陈俐 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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