可變進(jìn)排氣正時(shí)汽油機(jī)的性能仿真與優(yōu)化.pdf

1、為了達(dá)到更好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，滿(mǎn)足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)要求，不斷地有各式各樣的發(fā)動(dòng)機(jī)新技術(shù)涌現(xiàn)出來(lái)，缸內(nèi)直噴、稀薄燃燒和可變氣門(mén)是汽油機(jī)的三項(xiàng)核心技術(shù)。 近二十年來(lái)，可變氣門(mén)技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。從最初的改變凸輪相位角機(jī)構(gòu)，逐步發(fā)展到現(xiàn)在的全可變氣門(mén)機(jī)構(gòu)，甚至無(wú)凸輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，VVT技術(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響越來(lái)越明顯，較好地解決了高轉(zhuǎn)速與低轉(zhuǎn)速、大負(fù)荷與小負(fù)荷下動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性的矛盾，同時(shí)在一定程度上改善了廢氣排放。 隨著內(nèi)燃

2、機(jī)性能的不斷提高，產(chǎn)品更新的周期不斷縮短，采用常規(guī)熱力計(jì)算進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了現(xiàn)代高性能內(nèi)燃機(jī)研究工作的需要。計(jì)算機(jī)的模擬仿真技術(shù)為內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)提供了一種高效有用的手段。采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)來(lái)提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量等已經(jīng)成為諸發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)商和工作者所認(rèn)同的科學(xué)途徑。本文以發(fā)動(dòng)機(jī)性能仿真軟件GT-POWER 為基礎(chǔ)，建立了兩款汽油機(jī)計(jì)算模型，其中用到的雙區(qū)燃燒模型經(jīng)過(guò)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比被證明是有效可靠的。

3、 不同的可變氣門(mén)機(jī)構(gòu)，其可變氣門(mén)控制策略各有不同，并且隨著機(jī)構(gòu)復(fù)雜性增加，可控變量的增多，控制策略也變得愈加復(fù)雜。對(duì)于更復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，必須采用適當(dāng)?shù)膬?yōu)化算法來(lái)幫助控制策略的確定。通過(guò)優(yōu)化軟件與GT的耦合實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)性能仿真計(jì)算與優(yōu)化算法的結(jié)合，本文正是根據(jù)此方法重新優(yōu)化設(shè)計(jì)了一款4 缸1.6L 汽油機(jī)的凸輪型線(xiàn)，對(duì)于優(yōu)化結(jié)果還進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)驗(yàn)證，優(yōu)化的凸輪用于實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)，使原機(jī)功率提高了3kW，與計(jì)算預(yù)測(cè)的效果十分吻合。這種耦合優(yōu)化方