论文部分内容阅读
换气过程的顺畅是发动机正常运行的基础。传统汽油机的进、排气正时是固定的,不能满足汽油机不同工况的换气需求。可变气门技术通过改变发动机的气门正时、气门升程进而改变全工况下的进气量,获得每个工况下的最佳进气量。很多研究表明:进气门正时可以提高大负荷的动力性及改善部分负荷的燃油经济性。课题组利用VVT技术对发动机进行优化设计;运用一维仿真软件GT-power搭建发动机的仿真模型,并对模型进行了验证。通过改变排气相位,分析排气相位对发动机换气过程中状态参数的影响。为研究排气门相位对发动机动力性及经济性影响规律提供数据支持。结果表明:随着排气门早开,进气总管平均气体质量流量越小,进气道平均温度越高,进气道平均压力几乎没影响,压缩上止点压力、温度越低,扭矩越小。排气门晚开,进气总管平均气体质量流量越大,进气道平均温度越低,进气道平均压力几乎没影响,压缩上止点压力、温度越高,扭矩增加。排气门晚开角达到一定时,继续晚开,进气道平均温度升高,压缩上止点压力、温度降低,扭矩下降。排气门早开或者晚开会导致缸内废气量增加,导致泵气损失减少,燃烧持续期延长,燃油消耗率增加,导致循环波动升高,燃烧稳定性变差。采用排气门早开或者晚开可以明显降低NOx。在转速2000r/min,IMEP=2bar时,废气量在10%~15%时HC排放降低,随着废气量进一步增加,HC排放增加。本文针对VVT在汽油机的安装,对汽油机的缸盖结构、VVT油道、凸轮轴、链轮室、机油泵进行了重新设计。并将改造后的汽油机进行试验,对点火提前角、空燃比等参数进行标定,得到了不同工况下最佳排气VVT相位。采用排气VVT后,在外特性工况下,中等转速段(1600r/min-4000r/min),扭矩平均提高3%~5%。在扭矩提高的同时,比油耗平均下降1.5%~2%左右。在转速2400r/min时扭矩提升最大,达到169.5Nm,扭矩增加率可以达到5.2%。达到设计开发要求。