電控兩級(jí)式氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展，能源與污染問題日益突出。因此，人們迫切希望研發(fā)出一款“綠色”“零污染”的清潔汽車來替代對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的內(nèi)燃動(dòng)力汽車。而目前出現(xiàn)的新能源汽車并不能實(shí)現(xiàn)完全意義上的“零污染”，如電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車和氫動(dòng)力汽車都會(huì)間接地對(duì)環(huán)境造成污染。在此背景下，另一種新能源發(fā)動(dòng)機(jī)—空氣動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)得到了人們的關(guān)注，本課題基于多級(jí)膨脹理論來設(shè)計(jì)和研究一款電控兩級(jí)式氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
　　本文在總結(jié)國內(nèi)外対氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的研

2、究現(xiàn)狀和課題組自身研究的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地提出了利用一臺(tái)量產(chǎn)的兩級(jí)活塞式空氣壓縮機(jī)為原型機(jī)，將其改裝成電控兩級(jí)式氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的方案。主要研究內(nèi)容如下：
　　1、依據(jù)氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理和高壓氣體多級(jí)膨脹理論，并結(jié)合前人對(duì)氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的研究經(jīng)驗(yàn)，提出了一種電控兩級(jí)式氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的整體設(shè)計(jì)方案。
　　2、對(duì)電控兩級(jí)式氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試，同時(shí)對(duì)相關(guān)傳感器和執(zhí)行器進(jìn)行選型。
　　3、對(duì)電控兩級(jí)式氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制

3、系統(tǒng)的軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)、編程、仿真及調(diào)試，確定了不同工況下的配氣正時(shí)和噴氣脈寬。
　　4、搭建了電控兩級(jí)式氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)架，并進(jìn)行了初步的性能實(shí)驗(yàn)。本文將有效功率和氣體消耗率分別作為氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。通過查閱相關(guān)的資料和研究成果，可知配氣正時(shí)和噴氣脈寬大小對(duì)氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性影響較大。為了比較單級(jí)式氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和兩級(jí)式氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能特點(diǎn)，并結(jié)合所搭建實(shí)驗(yàn)臺(tái)架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分別改變配氣正時(shí)和噴氣脈寬大小來做動(dòng)力性

4、和經(jīng)濟(jì)性的實(shí)驗(yàn)。由于所做實(shí)驗(yàn)組別較多，部分組別的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也較為接近，同時(shí)也為了保持文章的簡潔性，因此文中沒有將所做的全部實(shí)驗(yàn)結(jié)果列出。通過對(duì)多組實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和探究，文中從定性的角度選取了最優(yōu)，且實(shí)驗(yàn)結(jié)果最為明顯的三組不同配氣正時(shí)和噴氣脈寬進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。三組實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明：兩級(jí)式氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性都優(yōu)于單級(jí)式，從而佐證了多級(jí)膨脹理論的正確性。其次，還探究了噴氣脈寬改變對(duì)兩種形式氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率、氣體消耗率的影響，以及進(jìn)排氣開啟