配气相位对阿特金森循环汽油机经济性影响规律研究
发布时间：2021-02-05 19:14
阿特金森（Atkinson）循环可以解决传统奥拓（Otto）循环汽油机压缩比低和部分负荷泵气损失大的问题,从而提高了整机燃油经济性,其中,调整配气相位是Otto循环汽油机实现Atkinson循环的重要手段。掌握配气相位影响Atkinson循环的节能机理及规律,是利用Atkinson循环提高燃油经济性的基础。本文针对一款1.0L排量的传统Otto循环汽油机,建立了一维热力学模型和三维流体动力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）模型,试验验证了模型的有效性,用于后续Atkinson循环的仿真研究。设计了两组面向Atkinson循环的配气相位策略,进气门早关（Early Intake-Valve Closure,EIVC）策略、进气门晚关（Late Intake-Valve Closure,LIVC）策略,分别比原机230oCA（Crank Angle）进气持续期减少、增加了30oCA;提高机械压缩、匹配高滚流气道,将1.0L汽油机的Otto循环设计成节能的Atkinson循环。一维热力学模型探究了不同配气相位策略影响泵气损失的变化规律,三维CFD模型分析了...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
各国政府乘用车平均燃料消耗量限值
通过行政手段促使车企提升乘用车节能水平[7]。车用汽油机存在以下几个问题，限制了燃油经济性的提高：（限制了压缩比的提高，当爆震发生时火焰以极高的速度向前传流边界层，使发动机过热，功率下降，严重时会烧毁气门，损塞等部件[8-9]；（2）泵气损失大，传统汽油机的负荷是通过进气，在部分负荷时节气门开度较小，造成较大的节流损失增加活油经济性[10-13]。为了解决以上问题，国内外企业和研究机构纷纷的技术路线，以日本的 TOYOTA 公司为例，其节能技术路线是降低排气、冷却、摩擦和泵气等一系列损失，围绕燃油能量流如图 1.2 所示。这条节能技术路线的关键是应用 Atkinson 循环传统汽油机上限制燃油经济性的问题，是应对日益严格的油耗
图 1.3 理想 Atkinson 循环的 p-V 图和 T-S 图根据热力学知识，理想 Otto 循环的热效率为： = 1 1 1··································· （1式中 ε=V1/ V2是压缩比， 是等熵绝热指数。理想 Atkinson 循环与理想 Otto 循环吸热量相同，均为： 1= ( 3 2) = 1 1( 1) ····················· （1式中 λ=P3/P2是压力升高比。理想 Atkinson 循环的放热量为： 2= ( 4 1) = 1 1 1( 1 1) ···················（1式中 ρ=V4A/V3是膨胀比。由吸收的热量和放出的热量可以计算出理想 Atkinson 循环的指示热效率为： 2= 1 2 1= 1 1 1 1····························· （1
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于神经网络和遗传算法的Atkinson循环发动机几何压缩比优化[J]. 王森,赵金星,刘双寨,袁志远,徐宏昌. 内燃机学报. 2015(04)
[2]Atkinson循环发动机人工神经网络模型的研究[J]. 赵金星,许敏,李明. 汽车工程. 2013(01)
[3]长安475Q混合动力发动机的仿真开发[J]. 王长园,刘福水,孙柏刚. 汽车工程. 2011(04)
[4]全可变气门机构技术现状的分析与研究[J]. 顾珂韬,杨化军,董丽军,陈俭. 内燃机与动力装置. 2010(06)
[5]汽车碳排放限值法规和上汽应对策略研究[J]. 陈志鑫. 上海汽车. 2010(09)
[6]无节气门负荷控制策略对汽油机性能影响的研究[J]. 王天友,张运泉,王利民,吴庆敏,刘大明,赵华,刘书亮. 内燃机学报. 2009(03)
[7]CFD技术在内燃机设计中的应用[J]. 索文超,韩树,张晶. 车辆与动力技术. 2006(01)
[8]汽油机气缸中滚动气流运动对发动机性能的影响[J]. 刘书亮,刘珺,许振忠,宋飞舟. 内燃机学报. 1994(04)
博士论文
[1]全可变气门机构汽油机泵气损失控制及对燃烧过程的影响[D]. 胡顺堂.天津大学 2009
硕士论文
[1]基于Atkinson循环的汽油机开发及性能优化[D]. 张思远.湖南大学 2015
[2]可变气门驱动对汽油机缸内气体流动特性及整机性能影响的研究[D]. 刘大明.天津大学 2008
[3]分层稀薄燃烧GDI发动机缸内浓度场的模拟仿真研究[D]. 陈芳菲.吉林大学 2008
本文编号：3019436
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
各国政府乘用车平均燃料消耗量限值
通过行政手段促使车企提升乘用车节能水平[7]。车用汽油机存在以下几个问题，限制了燃油经济性的提高：（限制了压缩比的提高，当爆震发生时火焰以极高的速度向前传流边界层，使发动机过热，功率下降，严重时会烧毁气门，损塞等部件[8-9]；（2）泵气损失大，传统汽油机的负荷是通过进气，在部分负荷时节气门开度较小，造成较大的节流损失增加活油经济性[10-13]。为了解决以上问题，国内外企业和研究机构纷纷的技术路线，以日本的 TOYOTA 公司为例，其节能技术路线是降低排气、冷却、摩擦和泵气等一系列损失，围绕燃油能量流如图 1.2 所示。这条节能技术路线的关键是应用 Atkinson 循环传统汽油机上限制燃油经济性的问题，是应对日益严格的油耗
图 1.3 理想 Atkinson 循环的 p-V 图和 T-S 图根据热力学知识，理想 Otto 循环的热效率为： = 1 1 1··································· （1式中 ε=V1/ V2是压缩比， 是等熵绝热指数。理想 Atkinson 循环与理想 Otto 循环吸热量相同，均为： 1= ( 3 2) = 1 1( 1) ····················· （1式中 λ=P3/P2是压力升高比。理想 Atkinson 循环的放热量为： 2= ( 4 1) = 1 1 1( 1 1) ···················（1式中 ρ=V4A/V3是膨胀比。由吸收的热量和放出的热量可以计算出理想 Atkinson 循环的指示热效率为： 2= 1 2 1= 1 1 1 1····························· （1
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于神经网络和遗传算法的Atkinson循环发动机几何压缩比优化[J]. 王森,赵金星,刘双寨,袁志远,徐宏昌. 内燃机学报. 2015(04)
[2]Atkinson循环发动机人工神经网络模型的研究[J]. 赵金星,许敏,李明. 汽车工程. 2013(01)
[3]长安475Q混合动力发动机的仿真开发[J]. 王长园,刘福水,孙柏刚. 汽车工程. 2011(04)
[4]全可变气门机构技术现状的分析与研究[J]. 顾珂韬,杨化军,董丽军,陈俭. 内燃机与动力装置. 2010(06)
[5]汽车碳排放限值法规和上汽应对策略研究[J]. 陈志鑫. 上海汽车. 2010(09)
[6]无节气门负荷控制策略对汽油机性能影响的研究[J]. 王天友,张运泉,王利民,吴庆敏,刘大明,赵华,刘书亮. 内燃机学报. 2009(03)
[7]CFD技术在内燃机设计中的应用[J]. 索文超,韩树,张晶. 车辆与动力技术. 2006(01)
[8]汽油机气缸中滚动气流运动对发动机性能的影响[J]. 刘书亮,刘珺,许振忠,宋飞舟. 内燃机学报. 1994(04)
博士论文
[1]全可变气门机构汽油机泵气损失控制及对燃烧过程的影响[D]. 胡顺堂.天津大学 2009
硕士论文
[1]基于Atkinson循环的汽油机开发及性能优化[D]. 张思远.湖南大学 2015
[2]可变气门驱动对汽油机缸内气体流动特性及整机性能影响的研究[D]. 刘大明.天津大学 2008
[3]分层稀薄燃烧GDI发动机缸内浓度场的模拟仿真研究[D]. 陈芳菲.吉林大学 2008
本文编号：3019436
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dongligc/3019436.html
