凸轮驱动式液压可变气门发动机控制策略研究
发布时间：2021-10-18 15:49
随着汽车保有量的日益激增,汽车与能源、环境之间的矛盾日趋加剧,更加高效、节能、环保成为内燃机生存的必选之路。节气门的存在和压缩比的限制是导致汽油机热效率较低的两个主要原因。采用可变气门技术除了可以解决上述两个问题外,还有诸多其他优势,是显著提高发动机燃油经济性的一种有效技术手段。综合凸轮驱动式和非凸轮驱动式两类可变气门技术的优势,课题组设计开发了一套凸轮驱动式液压可变气门机构,机构配置相对简单且能够实现气门升程及气门早关时刻的连续可变。该可变气门机构对气门运动规律的调节可以有多种控制策略,为了使应用该机构的汽油机发挥最大的节能潜力,需要对通过调节气门运动参数实现的各种控制策略进行研究,在发动机全工况范围内寻找优化的目标收益最大化的控制策略。针对上述问题,研究首先建立直喷汽油机GT-Power一维仿真模型和可变气门机构AMESim仿真模型进行计算,可变气门机构AMESim仿真模型所计算结果控制气门运动规律,结合GT-Power发动机仿真模型中节气门模块的控制来组合调整实现节气门（TH）负荷控制策略、进气门早关（EIVC）负荷控制策略以及节气门和进气门早关协同调整（TE）负荷控制策略,进而...
【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】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 汽油机热效率提升途径
1.2.1 汽油机热效率提升技术分析
1.2.2 可变气门技术优势
1.3 可变气门技术发展综述
1.4 本课题意义及主要研究内容
第2章 研究平台的建立
2.1 软件介绍
2.1.1 GT-Power软件介绍
2.1.2 AMESim软件介绍
2.2 一维汽油机模型的搭建
2.2.1 环境参数及进排气管路设置
2.2.2 进、排气门参数的设置
2.2.3 喷油器模块的选取与设置
2.2.4 气缸模块的设置
2.2.5 发动机整机模型
2.3 凸轮驱动式液压可变气门机构模型的搭建
2.3.1 可变气门机构介绍
2.3.2 可变气门机构AMESim模型实现
2.4 模型验证
2.5 本章小结
第3章 不同负荷控制策略对发动机性能的影响
3.1 不同负荷控制策略计算方法
3.2 不同负荷控制策略对缸内燃烧过程的影响
3.2.1 不同负荷控制策略对缸压和缸内温度的影响
3.2.2 不同负荷控制策略对缸内平均湍动能的影响
3.2.3 不同负荷控制策略对滞燃期和燃烧持续期的影响
3.3 不同负荷控制策略对燃油经济性的影响
3.3.1 不同负荷控制策略对燃油总能量分配的影响
3.3.2 不同负荷控制策略对泵气损失和摩擦损失的影响
3.3.3 不同负荷控制策略对发动机效率指标的影响
3.3.4 不同负荷控制策略对有效燃油消耗率的影响
3.4 负荷控制策略在低、中、高不同转速间影响差异对比分析
3.5 本章小结
第4章 应用DOE方法的负荷控制策略优化
4.1 GT-Power中的DOE介绍
4.2 负荷控制参数的多目标优化
4.2.1 DOE设置及仿真计算
4.2.2 建立回归模型
4.2.3 优化设计过程
4.3 全工况负荷控制参数的多目标优化
4.4 全工况可调式节流阀开度MAP的获取
4.5 本章小结
第5章 全文总结
5.1 工作总结
5.2 工作展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GT-POWER的可变气门升程发动机模拟开发及优化匹配[J]. 周世平. 内燃机与配件. 2017(10)
[2]我国成品油市场现状及未来形势分析[J]. 吕清龙,邢定峰,刘婷. 中外能源. 2016(02)
[3]从世界能源结构变化看中国乘用车发展趋势[J]. 崔东树. 汽车工业研究. 2015(11)
[4]国内外汽车油耗法规分析[J]. 荣雪东,宋月伟,冯双生. 汽车工程师. 2015(06)
[5]基于电磁驱动气门的发动机停缸技术研究[J]. 俞晓璇,常思勤. 车用发动机. 2011(02)
[6]可变气门升程对4气门直喷汽油机缸内气流运动特性的影响[J]. 谈秉乾,王天友,王刚德,刘大明,刘书亮. 内燃机学报. 2011(02)
[7]提高汽油机部分负荷效率的新技术[J]. 胡顺堂,谢辉. 拖拉机与农用运输车. 2010(06)
[8]发动机全可变液压气门机构进气性能的研究[J]. 谢宗法,孔超,王建昕,刘树臣. 内燃机学报. 2009(05)
[9]从VVT-i到VVTL-i与无凸轮控制技术——可变气门系统的设计原理与发展[J]. 陈新权. 装备制造技术. 2008(10)
[10]VTEC发动机与VVT-I发动机工作原理对比研究[J]. 王冰,艾曦峰,李德才. 黑龙江交通科技. 2007(08)
博士论文
[1]电磁驱动气门机构的设计开发和试验研究[D]. 李莉.浙江大学 2004
硕士论文
[1]凸轮驱动式液压可变气门机构优化[D]. 康尔凝.吉林大学 2018
[2]利用可变气门驱动实现无节气门负荷控制分析[D]. 赵云龙.吉林大学 2016
[3]液压驱动可调复合增压系统动态过程研究[D]. 姜泽浩.北京理工大学 2016
[4]汽油机可变配气正时控制策略研究[D]. 班兵.长安大学 2012
[5]可变进、排气系统对发动机动力性作用影响分析[D]. 裴建权.吉林大学 2012
[6]基于可变气门机构的HCCI汽油机缸内流场和物质分布特性的仿真研究[D]. 申孟芹.天津大学 2010
[7]可变气门机构汽油机的进气测量与控制策略研究[D]. 邓伟.天津大学 2008
[8]可变进排气正时汽油机的性能仿真与优化[D]. 戴正兴.上海交通大学 2008
本文编号：3443067
【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】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 汽油机热效率提升途径
1.2.1 汽油机热效率提升技术分析
1.2.2 可变气门技术优势
1.3 可变气门技术发展综述
1.4 本课题意义及主要研究内容
第2章 研究平台的建立
2.1 软件介绍
2.1.1 GT-Power软件介绍
2.1.2 AMESim软件介绍
2.2 一维汽油机模型的搭建
2.2.1 环境参数及进排气管路设置
2.2.2 进、排气门参数的设置
2.2.3 喷油器模块的选取与设置
2.2.4 气缸模块的设置
2.2.5 发动机整机模型
2.3 凸轮驱动式液压可变气门机构模型的搭建
2.3.1 可变气门机构介绍
2.3.2 可变气门机构AMESim模型实现
2.4 模型验证
2.5 本章小结
第3章 不同负荷控制策略对发动机性能的影响
3.1 不同负荷控制策略计算方法
3.2 不同负荷控制策略对缸内燃烧过程的影响
3.2.1 不同负荷控制策略对缸压和缸内温度的影响
3.2.2 不同负荷控制策略对缸内平均湍动能的影响
3.2.3 不同负荷控制策略对滞燃期和燃烧持续期的影响
3.3 不同负荷控制策略对燃油经济性的影响
3.3.1 不同负荷控制策略对燃油总能量分配的影响
3.3.2 不同负荷控制策略对泵气损失和摩擦损失的影响
3.3.3 不同负荷控制策略对发动机效率指标的影响
3.3.4 不同负荷控制策略对有效燃油消耗率的影响
3.4 负荷控制策略在低、中、高不同转速间影响差异对比分析
3.5 本章小结
第4章 应用DOE方法的负荷控制策略优化
4.1 GT-Power中的DOE介绍
4.2 负荷控制参数的多目标优化
4.2.1 DOE设置及仿真计算
4.2.2 建立回归模型
4.2.3 优化设计过程
4.3 全工况负荷控制参数的多目标优化
4.4 全工况可调式节流阀开度MAP的获取
4.5 本章小结
第5章 全文总结
5.1 工作总结
5.2 工作展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GT-POWER的可变气门升程发动机模拟开发及优化匹配[J]. 周世平. 内燃机与配件. 2017(10)
[2]我国成品油市场现状及未来形势分析[J]. 吕清龙,邢定峰,刘婷. 中外能源. 2016(02)
[3]从世界能源结构变化看中国乘用车发展趋势[J]. 崔东树. 汽车工业研究. 2015(11)
[4]国内外汽车油耗法规分析[J]. 荣雪东,宋月伟,冯双生. 汽车工程师. 2015(06)
[5]基于电磁驱动气门的发动机停缸技术研究[J]. 俞晓璇,常思勤. 车用发动机. 2011(02)
[6]可变气门升程对4气门直喷汽油机缸内气流运动特性的影响[J]. 谈秉乾,王天友,王刚德,刘大明,刘书亮. 内燃机学报. 2011(02)
[7]提高汽油机部分负荷效率的新技术[J]. 胡顺堂,谢辉. 拖拉机与农用运输车. 2010(06)
[8]发动机全可变液压气门机构进气性能的研究[J]. 谢宗法,孔超,王建昕,刘树臣. 内燃机学报. 2009(05)
[9]从VVT-i到VVTL-i与无凸轮控制技术——可变气门系统的设计原理与发展[J]. 陈新权. 装备制造技术. 2008(10)
[10]VTEC发动机与VVT-I发动机工作原理对比研究[J]. 王冰,艾曦峰,李德才. 黑龙江交通科技. 2007(08)
博士论文
[1]电磁驱动气门机构的设计开发和试验研究[D]. 李莉.浙江大学 2004
硕士论文
[1]凸轮驱动式液压可变气门机构优化[D]. 康尔凝.吉林大学 2018
[2]利用可变气门驱动实现无节气门负荷控制分析[D]. 赵云龙.吉林大学 2016
[3]液压驱动可调复合增压系统动态过程研究[D]. 姜泽浩.北京理工大学 2016
[4]汽油机可变配气正时控制策略研究[D]. 班兵.长安大学 2012
[5]可变进、排气系统对发动机动力性作用影响分析[D]. 裴建权.吉林大学 2012
[6]基于可变气门机构的HCCI汽油机缸内流场和物质分布特性的仿真研究[D]. 申孟芹.天津大学 2010
[7]可变气门机构汽油机的进气测量与控制策略研究[D]. 邓伟.天津大学 2008
[8]可变进排气正时汽油机的性能仿真与优化[D]. 戴正兴.上海交通大学 2008
本文编号：3443067
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