摩托車125ml單缸四沖程汽油機可變進排氣系統(tǒng)仿真優(yōu)化研究.pdf

1、我國摩托車2007年年產(chǎn)量已經(jīng)超過2500萬輛，占世界總產(chǎn)量的一半，穩(wěn)居世界第一位。但摩托車發(fā)動機的動力性與國外相比差距較大。在國內(nèi)由于排放法規(guī)的限制，摩托車發(fā)動機絕大多數(shù)采用四沖程汽油機。摩托車汽油機體積小，希望有高的動力性和扭矩，所以如何提高摩托車汽油機的升功率、扭矩成為摩托車汽油機工作者追求的目標(biāo)之一。 提高升功率、扭矩的主要方法有：采用增壓技術(shù)；合理組織燃燒過程，提高循環(huán)指示效率；改善換氣過程，提高氣缸的充氣系數(shù)；提高汽

2、油機的轉(zhuǎn)速；提高內(nèi)燃機的機械效率；采用二沖程提高升功率；使用可變進氣參數(shù)提高動力性。 其中可變配氣相位技術(shù)（VVT）作為提高汽油機動力性能的有效途徑之一，在汽車汽油機上得到較為廣泛的使用，但在摩托車汽油機上應(yīng)用較少，僅限于少數(shù)高檔摩托車。利用可變配氣相位技術(shù)可以有效增大摩托車汽油機功率和扭矩，而且制造成本增加不多，因此，VVT技術(shù)應(yīng)用于摩托車汽油機非常適合。 本文主要針對摩托車汽油機低速扭矩小，高速功率低，以及升功率較小

3、的問題，選擇125ml型汽油機，利用一維發(fā)動機數(shù)值模擬軟件GT-Power研究提高其低速扭矩，高速功率以及升功率的技術(shù)途徑。為此本文對125ml型摩托車汽油機建立仿真模型，對其進排氣系統(tǒng)進行優(yōu)化，獲得提高升功率、最大扭矩和最大扭矩轉(zhuǎn)速范圍的最優(yōu)進排氣系統(tǒng)參數(shù)和相應(yīng)的技術(shù)的方案。 根據(jù)企業(yè)提供的汽油機空燃比，外特性功率和扭矩、汽油機結(jié)構(gòu)參數(shù)等數(shù)據(jù)，以及提出的優(yōu)化最大轉(zhuǎn)速功率、低轉(zhuǎn)速扭矩的目標(biāo)。本文利用建立的原機模型仿真模擬分析了其

4、功率和扭矩特性，然后通過仿真模擬分析了進排氣管長度、管徑對其功率、扭矩影響的大小，提出了采用三段可變進氣管長度和可變配氣相位技術(shù)（VVT）提高高速時的功率和低速時的扭矩的基本方案，對高、中、低轉(zhuǎn)速的各個速度段的優(yōu)化方案進行了模擬仿真分析，提出了綜合優(yōu)化方案，并進行模擬仿真。仿真結(jié)果表明升功率提高4％。最大扭矩提高3％。最大轉(zhuǎn)速功率、低速段扭矩提高明顯。高扭矩的轉(zhuǎn)速范圍明顯增加，扭矩大于10 Nm的轉(zhuǎn)速范圍原機是5500 rpm-7000