冷热机状态下汽油机瞬态性能的检测与对比分析
发布时间：2020-12-07 16:28
由于道路行驶工况的复杂和多变,分析汽油机在冷机和热机两种状态下瞬态性能的差异对改善整车性能有一定的指导意义。本文将在稳态性能研究的基础上,运用进一步完善的瞬态检测方法,对搭载某增压直喷汽油机的整车分别进行冷机和热机NEDC（New European Driving Cycle）工况测试,对比分析冷机和热机状态下汽油机的瞬态性能。试验发现:冷热机的瞬态性能差异主要体现在NEDC循环测试的前期,即发动机各项温度在冷热机状态下差别较大的时间段。发动机扭矩和高压循环部分的指示平均压力IMEP（Indicated Mean Effective Pressure）等动力性参数存在些微差异,而瞬时油耗率和指示热效率等经济性指标的差异十分明显。从运行参数角度分析差异的内在原因,结果表明:1)冷机时汽油机的机油和冷却液温度都低于热机,机油润滑粘度大,各运动件的摩擦较高,导致发动机的扭矩和IMEP需求略高,油耗加大;2)冷启动初期,冷机转速高且进气温度低、密度大,对应的进气压力和过量空气系数高于热机,导致混合气过稀,燃烧缓慢。与此同时,冷机的循环喷油量大于热机,进一步导致其油耗更高而指示热效率更低;3)冷...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
燃烧放热过程缸内能量变化示意图
硕士学位论文循环工况总运行时间为 1180s，行驶里程约 11.007km，平均车速 33.6km/h，最高车速可达 120km/h，包含加速、减速、怠速和换挡等诸多瞬态工况，足以反映汽车运行状态的实际情况。NEDC 循环工况主要分为两个部分：第一部分是为了模拟市区内行驶的工况，包括四个市区行驶循环（UDC：Urban Driving Cycle），市区行驶循环运行时间总计 780s，理论距离 4.052km；第二部分是为了模拟市郊行驶的工况，即一个单独的市郊行驶循环（EUDC：Extra Urban Driving Cycle），运行时间总计 400s，距离 6.955km。
34图 4.2 整车轮毂试验台布置示意图为了保证试验结果的可靠有效，需要避免环境因素带来的试验误差。在正式试验前，将环境舱温度设置为 25℃；同时调节轴流风扇，使出风温度与环境温度保持一致；样车置于环境舱内 24 小时，使发动机机油和冷却液的温度接近环境温度。完成冷机 NEDC 工况试验后，直接开始热机 NEDC 工况试验。样车启动后，保持额定转速的 25~45%，空载运转 15 分钟左右，待机油及冷却液温度稳定且达到试验要求后，方可进行试验。为了准确分析发动机在冷机和热机状态下的瞬态性能，试验需要测量大量运行与性能参数。试验主要测试参数如表 4.5 所示，表中所列参数均可通过传感器或相关仪器直接测量得到。至于瞬态扭矩、热效率和相关燃烧特征参数等，则需要对数据按照第 3 章提出的检测方法进行二次处理方能得到，如通过已经建立的
【参考文献】：
期刊论文
[1]冷热机NEDC循环工况的整车燃油经济性试验研究[J]. 任梦宇,郑清平,张盼盼,黎明. 河北工业大学学报. 2016(05)
[2]瞬变工况下残余废气系数对车用汽油机热功转换过程的影响[J]. 付建勤,刘敬平,阳辉勇,唐琦军,朱国辉. 汽车工程. 2016(01)
[3]基于NEDC工况的发动机能量利用率分析方法[J]. 任平,王波. 汽车科技. 2014(02)
[4]车用柴油机瞬态工况试验及性能评价方法[J]. 张龙平,刘忠长,田径,许允. 哈尔滨工程大学学报. 2014(04)
[5]一种内燃机瞬变过程状态与性能参数的准确检测方法[J]. 刘敬平,赵智超,唐琦军,廖诚,杨汉乾. 内燃机学报. 2014(01)
[6]内燃机燃烧放热率的典型特征参数对比以及对热-功转换效率的影响[J]. 刘敬平,夏孝朗,赵智超,詹樟松,张晓宇,胡铁刚. 内燃机学报. 2012(03)
[7]一种发动机瞬态进气量在线检测新技术[J]. 刘敬平,王勇,夏孝朗,罗秋平. 中南大学学报(自然科学版). 2009(03)
[8]增压直喷柴油机瞬态工况燃烧参数的变化规律[J]. 王忠恕,吴楠,许允,刘忠长. 内燃机学报. 2007(05)
[9]汽油机非稳定加速工况燃烧模型的建立及应用[J]. 李岳林,汪长军,刘志强. 内燃机工程. 2004(06)
[10]电喷汽油机瞬态加速工作过程的数值模拟[J]. 项里程,帅石金,王建昕. 车用发动机. 2002(04)
博士论文
[1]车用柴油机性能的共性规律研究及瞬态工况测评[D]. 夏言.湖南大学 2016
[2]汽油机瞬态工况性能测评及数值仿真方法研究[D]. 唐琦军.湖南大学 2016
[3]车用发动机瞬变工况运行与性能参数连续检测及热功转换过程研究[D]. 付建勤.湖南大学 2014
硕士论文
[1]汽油机缸内热功转换过程简化数模的研究[D]. 匡累.湖南大学 2016
[2]汽油机性能数值式概念设计技术的开发与应用[D]. 王正球.湖南大学 2015
[3]增压直喷汽油机燃烧特性的共性规律研究[D]. 朱国辉.湖南大学 2013
[4]交流电力式汽车转鼓试验台的研究[D]. 吴东栋.武汉理工大学 2011
本文编号：2903562
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
燃烧放热过程缸内能量变化示意图
硕士学位论文循环工况总运行时间为 1180s，行驶里程约 11.007km，平均车速 33.6km/h，最高车速可达 120km/h，包含加速、减速、怠速和换挡等诸多瞬态工况，足以反映汽车运行状态的实际情况。NEDC 循环工况主要分为两个部分：第一部分是为了模拟市区内行驶的工况，包括四个市区行驶循环（UDC：Urban Driving Cycle），市区行驶循环运行时间总计 780s，理论距离 4.052km；第二部分是为了模拟市郊行驶的工况，即一个单独的市郊行驶循环（EUDC：Extra Urban Driving Cycle），运行时间总计 400s，距离 6.955km。
34图 4.2 整车轮毂试验台布置示意图为了保证试验结果的可靠有效，需要避免环境因素带来的试验误差。在正式试验前，将环境舱温度设置为 25℃；同时调节轴流风扇，使出风温度与环境温度保持一致；样车置于环境舱内 24 小时，使发动机机油和冷却液的温度接近环境温度。完成冷机 NEDC 工况试验后，直接开始热机 NEDC 工况试验。样车启动后，保持额定转速的 25~45%，空载运转 15 分钟左右，待机油及冷却液温度稳定且达到试验要求后，方可进行试验。为了准确分析发动机在冷机和热机状态下的瞬态性能，试验需要测量大量运行与性能参数。试验主要测试参数如表 4.5 所示，表中所列参数均可通过传感器或相关仪器直接测量得到。至于瞬态扭矩、热效率和相关燃烧特征参数等，则需要对数据按照第 3 章提出的检测方法进行二次处理方能得到，如通过已经建立的
【参考文献】：
期刊论文
[1]冷热机NEDC循环工况的整车燃油经济性试验研究[J]. 任梦宇,郑清平,张盼盼,黎明. 河北工业大学学报. 2016(05)
[2]瞬变工况下残余废气系数对车用汽油机热功转换过程的影响[J]. 付建勤,刘敬平,阳辉勇,唐琦军,朱国辉. 汽车工程. 2016(01)
[3]基于NEDC工况的发动机能量利用率分析方法[J]. 任平,王波. 汽车科技. 2014(02)
[4]车用柴油机瞬态工况试验及性能评价方法[J]. 张龙平,刘忠长,田径,许允. 哈尔滨工程大学学报. 2014(04)
[5]一种内燃机瞬变过程状态与性能参数的准确检测方法[J]. 刘敬平,赵智超,唐琦军,廖诚,杨汉乾. 内燃机学报. 2014(01)
[6]内燃机燃烧放热率的典型特征参数对比以及对热-功转换效率的影响[J]. 刘敬平,夏孝朗,赵智超,詹樟松,张晓宇,胡铁刚. 内燃机学报. 2012(03)
[7]一种发动机瞬态进气量在线检测新技术[J]. 刘敬平,王勇,夏孝朗,罗秋平. 中南大学学报(自然科学版). 2009(03)
[8]增压直喷柴油机瞬态工况燃烧参数的变化规律[J]. 王忠恕,吴楠,许允,刘忠长. 内燃机学报. 2007(05)
[9]汽油机非稳定加速工况燃烧模型的建立及应用[J]. 李岳林,汪长军,刘志强. 内燃机工程. 2004(06)
[10]电喷汽油机瞬态加速工作过程的数值模拟[J]. 项里程,帅石金,王建昕. 车用发动机. 2002(04)
博士论文
[1]车用柴油机性能的共性规律研究及瞬态工况测评[D]. 夏言.湖南大学 2016
[2]汽油机瞬态工况性能测评及数值仿真方法研究[D]. 唐琦军.湖南大学 2016
[3]车用发动机瞬变工况运行与性能参数连续检测及热功转换过程研究[D]. 付建勤.湖南大学 2014
硕士论文
[1]汽油机缸内热功转换过程简化数模的研究[D]. 匡累.湖南大学 2016
[2]汽油机性能数值式概念设计技术的开发与应用[D]. 王正球.湖南大学 2015
[3]增压直喷汽油机燃烧特性的共性规律研究[D]. 朱国辉.湖南大学 2013
[4]交流电力式汽车转鼓试验台的研究[D]. 吴东栋.武汉理工大学 2011
本文编号：2903562
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