小排量Atkinson循环汽油机工作特性研究
发布时间：2022-01-09 19:49
巨大的市场需求和严峻的能源形势对我国汽车行业发展、石油价格稳定、石油安全、排放控制等问题提出了巨大挑战。Otto循环发动机由于其大负荷爆震燃烧,限制了压缩比的提高;部分负荷工况,汽油机通过节气门控制负荷,进气节流严重,节气门部分开启时进气歧管内形成负压,对进气行程活塞下行造成阻力。而Atkinson循环汽油机具有更高膨胀比,利用进气门晚关进行负荷调节,具有更高热效率及更低的燃油消耗。同时,将Atkinson循环汽油机与外部EGR技术相结合,能进一步提高热效率,降低NOX排放。因此,研究发动机Atkinson循环与EGR技术相结合的协同应用工况具有重要的现实意义。本文基于数值模拟模型实现小排量Otto循环发动改进设计,使其获得满足Atkinson循环汽油机的凸轮型线,在利用GT-POWER构建出发动机一维仿真模型的基础上,对改进为Atkinson循环汽油机所需关键参数影响规律进行研究和仿真优化。通过仿真模拟对关键参数优选匹配,得出在2000r/min的Atkinson循环2bar平均有效压力工况点,泵气损失降幅为19.9%;指示热效率由原机的27%提高至30.47%...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Atkinson循环发动机结构及示意图
图 2-2 原机台架试验图00-5000r/min 全负荷工况及 2000r/min，平均有效压力为测量。试验所需设备如表 2-2 所示。表 2-2 台架试验设备称 规格型号 名称 规测功机 GW100 发动机测控仪 F油耗仪 FC2210Z 数据采集仪 F执行器 FC2310 燃烧分析仪 Kis力传感器驱动单元EHM100FC2110节气门位置传感器轴流通风机EER 软件介绍的研发与性能优化及提高的过程中，数值模拟已经成为。在研发设计的过程中对发动机性能进行预测，可大大
Otto 循环发动机工作过程包括进气、压缩、做功、排气。其中压缩行程和做一样长，在做功行程完成后，缸内的气体压力约有 3-5 个大气压没有被利用，于膨胀做功。在排气行程中，活塞上行同时排气门开启，这部分能量通过排出气缸外，造成能量损失。同时汽油机受大负荷爆震的影响，使其几何压缩高受到限制，阻碍指示热效率的提高。只有将压缩比与膨胀比分离，实现膨于压缩比才能有效提高发动机热效率。图 3-1 和图 3-2 分别为 Otto 循环与 Atkinson 循环工作过程。在内燃机实际工，缸内混合气对活塞在强制排气和吸气的过程所做的功即为泵气功，与理论比，发动机活塞在泵气的过程中所造成的功的损失即为泵气损失。Atkinson 进气和压缩过程中有一个进气回流的过程，活塞上行的过程中，由于进气门刻的推迟，缸内一部分气体被推出至进气系统中，为获得汽油机目标负荷所够进气量，需进一步增大节气门开度，开度的增大实现了进气管内压力的提高了汽油机的泵气损失，获得良好的燃油经济性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]EGR对高压共轨柴油机晚喷燃烧特性的影响[J]. 付哲,崔向佩. 汽车实用技术. 2019(06)
[2]低压废气再循环（LP＿EGR）在汽油机上的应用[J]. 余光耀,李岩,曹春晖,黄荣辉. 汽车科技. 2019(02)
[3]配气相位和废气再循环对Atkinson循环发动机泵气损失影响及优化[J]. 高莹,徐英健,门欣,谢天驰,徐明伟. 西安交通大学学报. 2018(03)
[4]Atkinson循环汽油机小负荷燃油经济性优化[J]. 门欣,高莹,刘洪岐,徐英健,麻斌,谢天驰. 科学技术与工程. 2018(06)
[5]Atkinson循环发动机配气机构改进分析[J]. 任翠翠,张毅,杨靖,赵璐璐,唐坚,罗亚妮. 车用发动机. 2017(05)
[6]基于理论循环的汽油机EGR技术节油机理[J]. 晁岳栋,陆海峰,李理光,吴志军,胡宗杰,邓俊. 内燃机学报. 2017(03)
[7]可变进气门升程对汽油机泵气损失的控制及对燃烧过程的影响[J]. 胡顺堂,谢辉,陈韬,赵华. 燃烧科学与技术. 2011(01)
[8]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)
[9]中国未来能源需求预测与潜在危机[J]. 李金铠. 财经问题研究. 2009(02)
[10]我国石油安全问题[J]. 柴聚隆,李明红,张智亮,张晖. 合作经济与科技. 2009(02)
博士论文
[1]中国石油进口依存度问题研究[D]. 张祺.武汉大学 2013
[2]基于EGR和低温燃烧概念的柴油机燃烧过程研究[D]. 龚英利.天津大学 2009
硕士论文
[1]配气相位对阿特金森循环汽油机经济性影响规律研究[D]. 徐英健.吉林大学 2018
[2]基于VVA实现可变压缩比的研究[D]. 姚卓彤.吉林大学 2017
[3]米勒循环在传统汽油机上的应用研究[D]. 周仁杰.天津大学 2017
[4]Otto-Atkinson循环发动机的工作过程优化及燃油经济性研究[D]. 李云龙.天津大学 2014
[5]Atkinson循环结合EGR对汽油机性能影响的试验研究[D]. 张少哲.天津大学 2014
[6]21世纪中国石油安全的现状与对策分析[D]. 徐圣陶.华东师范大学 2011
[7]内燃机配气凸轮优化设计与研究[D]. 胡首立.山东大学 2008
[8]船用柴油机NOx排放及其检测[D]. 倪智勇.上海海事大学 2005
本文编号：3579334
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Atkinson循环发动机结构及示意图
图 2-2 原机台架试验图00-5000r/min 全负荷工况及 2000r/min，平均有效压力为测量。试验所需设备如表 2-2 所示。表 2-2 台架试验设备称 规格型号 名称 规测功机 GW100 发动机测控仪 F油耗仪 FC2210Z 数据采集仪 F执行器 FC2310 燃烧分析仪 Kis力传感器驱动单元EHM100FC2110节气门位置传感器轴流通风机EER 软件介绍的研发与性能优化及提高的过程中，数值模拟已经成为。在研发设计的过程中对发动机性能进行预测，可大大
Otto 循环发动机工作过程包括进气、压缩、做功、排气。其中压缩行程和做一样长，在做功行程完成后，缸内的气体压力约有 3-5 个大气压没有被利用，于膨胀做功。在排气行程中，活塞上行同时排气门开启，这部分能量通过排出气缸外，造成能量损失。同时汽油机受大负荷爆震的影响，使其几何压缩高受到限制，阻碍指示热效率的提高。只有将压缩比与膨胀比分离，实现膨于压缩比才能有效提高发动机热效率。图 3-1 和图 3-2 分别为 Otto 循环与 Atkinson 循环工作过程。在内燃机实际工，缸内混合气对活塞在强制排气和吸气的过程所做的功即为泵气功，与理论比，发动机活塞在泵气的过程中所造成的功的损失即为泵气损失。Atkinson 进气和压缩过程中有一个进气回流的过程，活塞上行的过程中，由于进气门刻的推迟，缸内一部分气体被推出至进气系统中，为获得汽油机目标负荷所够进气量，需进一步增大节气门开度，开度的增大实现了进气管内压力的提高了汽油机的泵气损失，获得良好的燃油经济性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]EGR对高压共轨柴油机晚喷燃烧特性的影响[J]. 付哲,崔向佩. 汽车实用技术. 2019(06)
[2]低压废气再循环（LP＿EGR）在汽油机上的应用[J]. 余光耀,李岩,曹春晖,黄荣辉. 汽车科技. 2019(02)
[3]配气相位和废气再循环对Atkinson循环发动机泵气损失影响及优化[J]. 高莹,徐英健,门欣,谢天驰,徐明伟. 西安交通大学学报. 2018(03)
[4]Atkinson循环汽油机小负荷燃油经济性优化[J]. 门欣,高莹,刘洪岐,徐英健,麻斌,谢天驰. 科学技术与工程. 2018(06)
[5]Atkinson循环发动机配气机构改进分析[J]. 任翠翠,张毅,杨靖,赵璐璐,唐坚,罗亚妮. 车用发动机. 2017(05)
[6]基于理论循环的汽油机EGR技术节油机理[J]. 晁岳栋,陆海峰,李理光,吴志军,胡宗杰,邓俊. 内燃机学报. 2017(03)
[7]可变进气门升程对汽油机泵气损失的控制及对燃烧过程的影响[J]. 胡顺堂,谢辉,陈韬,赵华. 燃烧科学与技术. 2011(01)
[8]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)
[9]中国未来能源需求预测与潜在危机[J]. 李金铠. 财经问题研究. 2009(02)
[10]我国石油安全问题[J]. 柴聚隆,李明红,张智亮,张晖. 合作经济与科技. 2009(02)
博士论文
[1]中国石油进口依存度问题研究[D]. 张祺.武汉大学 2013
[2]基于EGR和低温燃烧概念的柴油机燃烧过程研究[D]. 龚英利.天津大学 2009
硕士论文
[1]配气相位对阿特金森循环汽油机经济性影响规律研究[D]. 徐英健.吉林大学 2018
[2]基于VVA实现可变压缩比的研究[D]. 姚卓彤.吉林大学 2017
[3]米勒循环在传统汽油机上的应用研究[D]. 周仁杰.天津大学 2017
[4]Otto-Atkinson循环发动机的工作过程优化及燃油经济性研究[D]. 李云龙.天津大学 2014
[5]Atkinson循环结合EGR对汽油机性能影响的试验研究[D]. 张少哲.天津大学 2014
[6]21世纪中国石油安全的现状与对策分析[D]. 徐圣陶.华东师范大学 2011
[7]内燃机配气凸轮优化设计与研究[D]. 胡首立.山东大学 2008
[8]船用柴油机NOx排放及其检测[D]. 倪智勇.上海海事大学 2005
本文编号：3579334
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