米勒循环结合EGR对直喷汽油机性能影响的研究

发布时间：2023-11-15 18:18

　　随着汽车保有量的持续增加,能源消耗和尾气排放带来的环境污染问题已不容忽视。各大车企及相关研究单位都在持续开发新的发动机技术,以降低汽车能耗和排放,满足日益严格的油耗法规和排放法规。GDI结合可变气门技术和涡轮增压技术不仅可以保证发动机动力性能,还可以提高燃油经济性。在发动机部分负荷工况,采用EGR技术,可有效提高进气压力,减小进气损失,降低缸内最高压力,抑制爆震,同时还可以降低发动机排放。本文选用一台1.5T的GDI发动机为原机,通过GT-Power软件搭建发动机一维计算模型。利用试验数据对原机模型进行验证,以原机为基础设计多组米勒循环进气型线,研究米勒循环以及EGR对发动机性能的影响;结合一维计算结果,采用CFD软件CONVERGE建立发动机进气道-燃烧室三维模型,利用试验数据对原机模型进行验证,对比分析了原机、进气门早关米勒循环、进气门晚关米勒循环,对发动机缸内油气混合、燃烧以及排放的影响。本文主要研究工作如下:(1)针对发动机转速为1000r/min、2000r/min、3600r/min的部分负荷工况、外特性工况以及额定转速工况,研究不同米勒强度下进气门早关和晚关米勒循环对GD...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 增压直喷汽油机简介
        1.2.1 直喷汽油机技术
        1.2.2 增压技术
    1.3 米勒循环技术
        1.3.1 米勒循环理论
        1.3.2 米勒循环的研究现状
    1.4 EGR技术
        1.4.1 EGR技术介绍
        1.4.2 EGR在汽油机上的应用
    1.5 本文主要研究内容
第二章 发动机一维仿真模型建立与验证
    2.1 发动机一维仿真计算理论
        2.1.1 一维非定常理论
        2.1.2 缸内工作过程
        2.1.3 燃烧过程仿真计算方程
    2.2 GT-Power软件介绍
    2.3 发动机一维模型建立
        2.3.1 汽油机整机模型
        2.3.2 进排气管路参数设置
        2.3.3 节气门参数设置
        2.3.4 增压器参数设置
        2.3.5 进排气门参数设置
        2.3.6 喷油器参数设置
        2.3.7 气缸参数设置
    2.4 模型验证
        2.4.1 计算工况点选取
        2.4.2 燃烧参数的标定
        2.4.3 增压器标定
    2.5 本章小结
第三章 基于一维热力学的米勒循环仿真计算研究
    3.1 部分负荷工况下米勒循环的研究
        3.1.1 气门正时和气门升程范围的确定
        3.1.2 米勒循环对部分负荷工况经济性的影响
        3.1.3 米勒循环对循环效率的影响
    3.2 外特性负荷工况下米勒循环的研究
    3.3 EGR对米勒循环发动机的影响
        3.3.1 EGR率范围确定
        3.3.2 EGR结合米勒循环对发动机性能的影响
    3.4 本章小结
第四章 发动机三维仿真计算与分析
    4.1 三维数值模拟理论与软件介绍
        4.1.1 气相基本控制方程
        4.1.2 湍流模型
        4.1.3 喷雾模型
        4.1.4 传热模型
        4.1.5 燃烧模型
        4.1.6 NOx模型
        4.1.7 CONVERGE软件简介
    4.2 三维模型的建立与验证
        4.2.1 三维计算模型建立
        4.2.2 模型验证
    4.3 米勒循环对缸内气体流动的影响
        4.3.1 米勒循环对进气过程缸内速度场的影响
        4.3.2 米勒循环对缸内湍动能的影响
        4.3.3 米勒循环对当量比的影响
    4.4 米勒循环对缸内燃烧过程的影响
    4.5 EGR对原机和米勒循环燃烧过程的影响
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
硕士期间发表论文与科研情况



本文编号：3864255