基于Atkinson循環(huán)混合動力車用發(fā)動機的仿真及優(yōu)化設(shè)計.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、在嚴(yán)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(dāng)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(fù)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(xì)論述了Atkinson循環(huán)發(fā)動機的研究進(jìn)展和發(fā)展現(xiàn)狀,以及其

2、在混合動力汽車上的應(yīng)用情況。對Atkinson循環(huán)進(jìn)行了熱力學(xué)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(gòu)專業(yè)分析軟件分別建立了4G18汽油機配氣機構(gòu)的運動學(xué)和動力學(xué)模型,并在此基礎(chǔ)上,通過計算分析,優(yōu)化設(shè)計了幾組新的適用于Atkinson循環(huán)發(fā)動機的進(jìn)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(yīng)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(zhǔn)確性,在此基礎(chǔ)上,通過修改某些特定參數(shù),并分別導(dǎo)入新設(shè)計的不同持續(xù)期的進(jìn)排氣凸輪型線,仿真其對發(fā)動機性能的影響,通過結(jié)果對比分析,選定最佳進(jìn)排氣凸輪型線;其次,重點分析了排氣提前角和進(jìn)氣遲閉角對發(fā)動機性能的影響,總結(jié)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(chǔ)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(yīng)用角度出發(fā),分別對Atkinson循環(huán)發(fā)動機在全負(fù)荷和部分負(fù)荷工況的性能和缸內(nèi)工作過程進(jìn)行了仿真分析。
   仿真結(jié)果表明,新設(shè)計的進(jìn)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(jìn)氣門晚關(guān)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(fù)荷時的泵氣損失,較大提

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