基于Atkinson循環(huán)混合動力車用發(fā)動機的仿真及優(yōu)化設計.pdf

1、在嚴峻的國際經(jīng)濟形勢以及日益突出的能源短缺和環(huán)境污染的三重壓力下，混合動力汽車以其低油耗、低排放、易于實用化的優(yōu)勢已成為當今汽車行業(yè)發(fā)展的最佳選擇之一。采用傳統(tǒng)的Otto循環(huán)汽油機存在部分負荷泵氣損失較大、燃油消耗率高的弊端，已經(jīng)不能滿足混合動力汽車的需求。在這種形勢下，Atkinson循環(huán)發(fā)動機以其堪比柴油機的高熱效率成為混合動力汽車用發(fā)動機發(fā)展的新方向。
　　 詳細論述了Atkinson循環(huán)發(fā)動機的研究進展和發(fā)展現(xiàn)狀，以及其

2、在混合動力汽車上的應用情況。對Atkinson循環(huán)進行了熱力學分析，從原理上系統(tǒng)闡述了其優(yōu)勢和存在難題，并提出了Atkinson循環(huán)發(fā)動機的具體實現(xiàn)方法。利用某配氣機構專業(yè)分析軟件分別建立了4G18汽油機配氣機構的運動學和動力學模型，并在此基礎上，通過計算分析，優(yōu)化設計了幾組新的適用于Atkinson循環(huán)發(fā)動機的進排氣凸輪型線。
　　 為了研究Atkinson循環(huán)發(fā)動機的工作過程，首先應用BOOST軟件建立了4G18原機仿真模型

3、，并通過試驗驗證了模型的準確性，在此基礎上，通過修改某些特定參數(shù)，并分別導入新設計的不同持續(xù)期的進排氣凸輪型線，仿真其對發(fā)動機性能的影響，通過結果對比分析，選定最佳進排氣凸輪型線；其次，重點分析了排氣提前角和進氣遲閉角對發(fā)動機性能的影響，總結了在不同工況下，發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性等隨配氣相位的變化規(guī)律，并通過優(yōu)化，確定了Atkinson循環(huán)發(fā)動機的最佳配氣相位和VVT相位區(qū)間；最后，在分析Prius發(fā)動機配氣相位及VVT控制策略的基礎上，

4、針對自主研發(fā)混合動力汽車的系統(tǒng)性能及控制策略，從車用汽油機的實際應用角度出發(fā)，分別對Atkinson循環(huán)發(fā)動機在全負荷和部分負荷工況的性能和缸內工作過程進行了仿真分析。
　　 仿真結果表明，新設計的進排氣凸輪型線能夠滿足Atkinson循環(huán)發(fā)動機性能的要求。采用進氣門晚關并增大幾何壓縮比的Atkinson循環(huán)方案可行。與傳統(tǒng)節(jié)氣門發(fā)動機相比，Atkinson循環(huán)能夠在動力性無大幅降低的前提下，有效降低部分負荷時的泵氣損失，較大提