VVT對汽油機(jī)性能的影響及標(biāo)定研究.pdf

1、近年來，我國汽車產(chǎn)銷量快速增長，汽車保有量激增。汽車給人們生活帶來便利的同時，也帶來了一系列的能源和環(huán)境問題。與此同時，人們對汽車的動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性的要求逐漸提高，要求在滿足節(jié)能環(huán)保公益目標(biāo)的前提下獲得綜合性能更好的汽車。應(yīng)用新技術(shù)改善汽車發(fā)動機(jī)的綜合性能，對于滿足消費(fèi)者需求，構(gòu)建節(jié)能環(huán)保型社會具有重要意義。
　　在眾多的技術(shù)中，可變氣門正時技術(shù)（VVT，Variable Valve Timing）是一種有效的改善發(fā)動機(jī)動力性和

2、燃油經(jīng)濟(jì)性的技術(shù)。傳統(tǒng)的固定配氣相位的發(fā)動機(jī)，由于氣門正時不可變，因此發(fā)動機(jī)的性能在各種工況下難以達(dá)到最優(yōu)。而VVT技術(shù)可以滿足發(fā)動機(jī)在不同轉(zhuǎn)速、負(fù)荷下對配氣正時的要求。對VVT系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，對于整體提升發(fā)動機(jī)的綜合性能至關(guān)重要。
　　本文結(jié)合某企業(yè)發(fā)動機(jī)研發(fā)項(xiàng)目，以應(yīng)用了雙VVT技術(shù)的1.3T增壓發(fā)動機(jī)為研究對象，應(yīng)用試驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE，Design of Experiments）方法，聯(lián)合發(fā)動機(jī)一維模擬軟件GT-Power和基于

3、模型的標(biāo)定軟件ASCMO對VVT系統(tǒng)進(jìn)行虛擬優(yōu)化標(biāo)定，同時研究了VVT對發(fā)動機(jī)各性能參數(shù)的影響。主要的工作內(nèi)容如下：
　　首先，基于DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法理論，選擇基于Sobol序列的空間填充試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)了VVT匹配標(biāo)定的試驗(yàn)工況點(diǎn)，用于指導(dǎo)模擬計(jì)算的開展。
　　然后，在GT-Power軟件中搭建1.3T雙VVT增壓發(fā)動機(jī)的仿真分析模型。通過對比實(shí)測數(shù)據(jù)和模型仿真數(shù)據(jù)，對模型的準(zhǔn)確性和可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。利用已建立的GT-Po

4、wer發(fā)動機(jī)模型仿真分析了VVT對汽油機(jī)動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性的影響。
　　隨后，通過GT-Power仿真計(jì)算獲取試驗(yàn)工況點(diǎn)的發(fā)動機(jī)性能數(shù)據(jù)，通過基于模型的標(biāo)定軟件ASCMO進(jìn)行發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)建模，采用均方根誤差RMSE和預(yù)測精度決定因子R2對模型預(yù)測精度進(jìn)行評價。
　　最后，基于ASCMO發(fā)動機(jī)系統(tǒng)模型，在最大扭矩的前提下以最低燃油消耗率為優(yōu)化目標(biāo)，采用全局梯度優(yōu)化方法對VVT系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化標(biāo)定。將優(yōu)化后的VVT相位MAP集