全可變液壓氣門機構(gòu)發(fā)動機的性能模擬.pdf

1、傳統(tǒng)的發(fā)動機配氣系統(tǒng)其氣門升程和配氣相位都是固定不變的，不能同時兼顧高、低速性能，也就不能滿足日益增長的燃油經(jīng)濟性、排放性、動力性要求。同時由于節(jié)氣門的作用使汽油機在中低負荷時具有強烈的泵氣損失，導(dǎo)致燃油消耗率較高，排放惡化。因此研究可根據(jù)車速、負荷的變化實現(xiàn)氣門升程從O至最大設(shè)計升程的連續(xù)可變、配氣相位可在180°CA內(nèi)同時連續(xù)變化的全可變氣門機構(gòu)是非常必要的，利用進氣門的關(guān)閉時刻替代節(jié)氣門控制進氣量對降低泵氣損失，實現(xiàn)發(fā)動機的節(jié)能減

2、排具有重大意義。
　　 本文所研究的全可變液壓氣門機構(gòu)由進氣凸輪和液壓機構(gòu)共同作用控制進氣門的開啟，通過泄油控制器控制液壓機構(gòu)的泄油時刻來決定氣門的關(guān)閉，以此實現(xiàn)發(fā)動機在不同轉(zhuǎn)速負荷條件下氣門升程及配氣相位的全可變。本文以K157FMI發(fā)動機為樣機，對全可變液壓氣門機構(gòu)的發(fā)動機性能進行了模擬研究，主要內(nèi)容如下：
　　 首先，選用了合理的數(shù)學(xué)模型和物理模型，主要包括進、排氣質(zhì)量流率模型、氣缸周壁傳熱模型、燃燒放熱模型和平均

3、機械損失壓力等。為進行發(fā)動機整機性能模擬奠定了理論基礎(chǔ)。
　　 其次，根據(jù)發(fā)動機實際情況，利用BOOST軟件建立了正確的原機發(fā)動機性能循環(huán)模擬模型，詳細分析了模型中各模塊參數(shù)的確定和輸入，主要包括各連接管道參數(shù)、空氣濾清器參數(shù)、消音器參數(shù)、化油器參數(shù)、氣缸基本結(jié)構(gòu)尺寸、氣門運動規(guī)律和配氣相位參數(shù)、燃燒放熱模型參數(shù)、缸壁傳熱模型參數(shù)和氣道流量系數(shù)等。利用實測的發(fā)動機外特性曲線與循環(huán)模擬模型計算的原機外特性曲線進行分析對比驗證了模型

4、的正確性和可靠性。
　　 然后，在循環(huán)模擬模型的基礎(chǔ)上，利用實測的全可變液壓氣門機構(gòu)的氣門運動規(guī)律取代原機的氣門運動規(guī)律，實現(xiàn)對采用全可變液壓氣門機構(gòu)的發(fā)動機性能進行模擬計算。計算結(jié)果表明：利用全可變液壓氣門機構(gòu)能取代節(jié)氣門作用控制進氣量，從而使發(fā)動機在中低負荷時有效改善燃油經(jīng)濟性。同時由于降低了泵氣損失，對發(fā)動機的動力性也略有提高。
　　 最后，在利用全可變液壓氣門機構(gòu)實現(xiàn)全可變配氣的基礎(chǔ)上實現(xiàn)米勒循環(huán)，對發(fā)動機性能進