汽油機缸內(nèi)熱功轉(zhuǎn)換過程及動力性能的共性研究.pdf

1、迫于日益嚴(yán)格的油耗法規(guī)以及各種新能源動力的競爭壓力，作為車用動力的主流形式的汽油機在開發(fā)過程中，節(jié)能減排是一項極為緊要的任務(wù)。鑒于目前大多數(shù)汽油機的熱效率與指示性能相對較低，因此，提高缸內(nèi)熱功轉(zhuǎn)換效率與循環(huán)做功能力是實現(xiàn)改善汽油機燃油消耗經(jīng)濟性和動力性能最有力手段之一。本文基于三臺汽油機臺架試驗的實測數(shù)據(jù)，首先從發(fā)動機運行過程中的運行參數(shù)與設(shè)計參數(shù)出發(fā)對發(fā)動機性能的影響規(guī)律進(jìn)行剖析，對汽油機缸內(nèi)熱功轉(zhuǎn)換過程影響因素的共性規(guī)律進(jìn)行深入地探

2、究與總結(jié)，然后對傳統(tǒng)內(nèi)燃機理論的進(jìn)一步擴展深入，這為建立汽油機性能開發(fā)的簡化數(shù)模提供了思路和方法，為新一代發(fā)動機的正向開發(fā)指明方向。
　　首先，本文以汽油機熱功轉(zhuǎn)換過程中缸內(nèi)工質(zhì)為研究對象，基于熱力學(xué)平衡方程與狀態(tài)方程，對影響熱功轉(zhuǎn)換過程最直接因素之一的缸內(nèi)燃燒放熱過程相關(guān)的基本理論進(jìn)行系統(tǒng)地總結(jié)與歸納;將循環(huán)過程分解，將研究重點轉(zhuǎn)換到研究對熱功轉(zhuǎn)換過程影響更為突出的高壓做功循環(huán)上面來;定義影響熱功轉(zhuǎn)換過程的關(guān)鍵參數(shù)，這是研究共性

3、規(guī)律的理論基礎(chǔ)。鑒于現(xiàn)代發(fā)動機中性能的影響因素的維度與廣度，都已經(jīng)大大超出傳統(tǒng)內(nèi)燃機理論描述的范圍，在更深入總結(jié)缸內(nèi)熱功轉(zhuǎn)換過程影響因素共性規(guī)律的基礎(chǔ)上，擴展了發(fā)動機性能原有控制方程的維度和廣度;并通過與實測數(shù)據(jù)的對比驗證修正后控制方程的計算精度，以此為基礎(chǔ)研究了汽油機熱功轉(zhuǎn)換過程影響因素的共性規(guī)律。
　　接著，基于熱力學(xué)和數(shù)值模擬計算的基本知識，利用修正后的控制方程，在EXCEL VB語言環(huán)境下開發(fā)了缸內(nèi)熱功轉(zhuǎn)換過程簡化仿真數(shù)模

4、。數(shù)模校準(zhǔn)后，只需要氣缸結(jié)構(gòu)參數(shù)和發(fā)動機的控制及運行參數(shù)就能較為精確地模擬熱功轉(zhuǎn)換過程，能比較精確的計算各參數(shù)對缸內(nèi)氣熱功轉(zhuǎn)換過程的影響。該數(shù)模是一臺虛擬發(fā)動機，以進(jìn)氣參數(shù)、過量空氣系數(shù)、燃燒效率、點火時刻、進(jìn)排氣門相位、燃燒持續(xù)期等作為控制變量，能快捷方便地計算發(fā)動機的主要性能參數(shù)。最后，將仿真數(shù)模應(yīng)用于一款汽油機，仿真結(jié)果表明:該數(shù)模能較為精確地反映發(fā)動機熱功轉(zhuǎn)換過程中的規(guī)律，此數(shù)?？捎糜趯Ω變?nèi)熱功轉(zhuǎn)換過程進(jìn)行敏感性研究。在此基礎(chǔ)上