两段式可变升程技术对发动机性能影响研究

研究了两段式可变气门升程技术的基本原理、应用现状,建立GT-Power发动机仿真模型进行性能模拟,分析大、小气门升程下发动机泵气损失、燃烧改善及其与EGR配合使用等对于发动机燃油经济性的影响,并对连续式气门升程技术的工程应用提出了展望.     

基于GT-Power的发动机工作过程仿真分析

应用GT-Power软件建立某发动机工作过程的仿真模型,模拟发动机进排气管内流体流速和压力随曲轴转角变化的情况,获得了发动机的气缸压力、温度、功率、扭矩和燃油消耗率等随发动机转速之间的变化规律,并进行详细分析.计算结果可为发动机的设计和性能改善提供一定的理论参考.     

汽油机电动增压系统研究

为改善某2.0L涡轮增压发动机的低速性能,提高发动机的最大功率,提出了由电动增压器加涡轮增压器组成的复合增压系统,重新匹配涡轮增压器并优化发动机压缩比.通过GT-Power软件建立复合增压系统仿真模型,用于复合增压系统选型工作和发动机的性能预测.最终确定了设计方案,通过台架试验验证了该复合增压系统能显著地提高发动机的低速扭矩、瞬态响应和最大功率,为后续高性能发动机的开发提供了可行的技术方向.     

建模技术在涡轮增压汽油机中的应用

一维发动机建模精度和计算速度的提高使发动机在开发过程中可以更大程度地依赖这种仿真技术。建模的效益体现在诸多方面:增加模拟迭代次数,以实现更好的优化;减少硬件原型迭代数,以缩短项目开发的时间和降低总成本。在最初设计阶段和整个项目中,都采用涡轮增压发动机系统的一维GT-Power模型进行辅助设计。该模型是采用Chrysler集团预测燃烧和爆燃的专利建模软件开发的。在这个项目的所有阶段,通过对预测结果与测功器数据进行系统地研究,提高了模型的精度。研究重点是通过一维GT-Power模型优化与测功器试验相结合,选择发动机压缩比和涡轮增压器,并减小各循环间变动和缸内变动。在出现上述变动时,发现从进气门和排气门倒流的残余废气、冷却的再循环废气、空气与燃油的混合气(仅针对进气道燃油喷射发动机)在本循环及下一个循环被重新分配到每个气缸。因此,进气门和排气门的倒流是导致在每个气缸中产生变动的主要因素之一。据此,通过一维GT-Power模型优化,并结合气门设计工程师的输入参数,设计了1组新的气门升程曲线。结果表明,使用该方法后,在燃油耗、废气再循环耐受性和发动机稳定性及发动机性能改善方面均产生了效益。     

基于KULI的燃油客车冷却系统匹配优化

本文以12m传统燃油客车为研究对象，依据WP10H400E62发动机冷却需求，开展了中冷器、散热器和电子风扇等主要零部件选型计算校核研究，并应用基于KULI开发的冷却模型对冷却系统的性能进行仿真验证，希望通过样车发动机冷却液温度的反馈情况来验证仿真模型的可靠性，以便为冷却系统零部件的选型和仿真开发提供参考依据。     

基于GT-Power仿真的2.0L汽油机动力性能分析与优化

利用GT-Power仿真工具建立了某2.0L汽油机性能仿真模型.并利用原机台架试验数据验证了该模型的正确性.分析了两阶段可变进气歧管长度和可变进气门正时方案对发动机性能的影响.并对原机进气歧管长度、配气相位、稳压腔容积和点火角等参数进行了优化.结果表明,优化后汽油机最大转矩从180 N·m提高到196.5 N·m,额定...     

Atkinson循环发动机人工神经网络模型的研究

用GT-Power软件建立了压缩比为10.6的1.8L的Otto循环发动机仿真模型,并在此基础上建立用于Atkinson循环发动机设计和优化的人工神经网络模型.应用拉丁超立方采样算法进行实验设计,用GT-Power对各实验点进行计算,得到用于神经网络训练和测试的实验数据集.通过MATLAB/GT-Power耦合的自动化平台进行训练和测试数据的采集以及神经网络建模和优选.结果表明,建立的Atkinson循环发动机神经网络模型具有较高的预测精度,可用于Atkinson循环发动机的进一步设计和优化工作.     

改善机械增压2.4L直喷汽油机的燃油经济性及低速扭矩

对1台具有进气门晚关米勒循环和高几何压缩比的机械增压2.4L直列4缸直喷汽油机进行仿真设计及测试,通过改动齿轮传动比降低发动机转速。选择1台3.3L自然吸气V6发动机作为参比机型。该机械增压直喷汽油机的目标用途是中型客车或中小型货车。采用计算机辅助工程软件GT-Power进行部件选取和进气道开发。利用动力总成仿真模型证实,相比V6参比机型,直列4缸机械增压汽油机的燃油经济性及性能都得到提高。机械增压器集成电磁离合器、中冷器及进气歧管。通过改进内部电路,将大量新软件集中于量产的发动机电控单元中。容积效率采用发动机自动图谱技术和软件进行标定。在数据处理时,将原始输出编辑为点-斜线格式。全因子试验设计为最有用的标定区生成模型。发动机测功机的试验结果表明,在模拟的联邦试验规范行驶循环下,有望大幅改善燃油经济性。现阶段正在进行增压器离合器控制技术的开发及车载测试。     

基于GT-POWER模型的发动机进气系统优化

利用GT-Power软件进行某四缸汽油发动机工作过程仿真分析,在验证其准确性后,分析计算进气系统管道长度变化对发动机动力性能的影响及其规律,并得到了试验验证。     

压气机性能变化对发动机瞬态性能的影响

基于某1.5 L涡轮增压汽油机,研究了压气机特性参数对发动机低速低负荷瞬态性能的影响。在GT-Power中建立稳态仿真模型并验证,进而构建瞬态仿真模型。采用定转速增转矩的方式进行发动机瞬态性能研究,并建立三种瞬态响应指标用于分析。通过改变压气机特性参数中高效率区在高低压比、大小流量范围内的分布并分析瞬态性能评价指标,可知高效率区处在高压比范围时瞬态性能得到优化;当在该范围内改变比例为20%时,瞬态响应变快68%。研究结果表明,压气机高效率区在高低压比、大小流量范围内的不同分布有助于改善发动机瞬态性能。     

发动机进气系统声学性能优化设计技术研究

利用GT-Power软件对发动机进气系统概念设计方案进行声学预测,并结合整车噪声试验对其进行声学评估;以管道声学理论为指导,搭建赫姆霍兹消声器和1/4波长管的参数化设计模型,利用GT-Power软件分别完成声学性能直接优化设计和基于灵敏度的声学性能优化设计,确定赫姆霍兹消声器和1/4波长管的结构敏感参数,为发动机进气系统声学性能优化提供了定量依据。整车噪声试验结果表明,优化后该发动机进气噪声下降明显。     

甲醇-汽油灵活混合燃烧发动机的开发

提出了"甲醇-汽油灵活混合燃烧发动机"的概念。首先设计了可实现燃料独立供给的燃油系统的布置方案。随后,进行了灵活混合燃烧发动机控制系统的开发,运用GT-Power软件建立灵活混合燃料特性场,并对灵活混合燃烧发动机进行了台架试验验证。研究结果表明,发动机采用混合燃料模式工作时,发动机的当量汽油比油耗有明显的改善,除了在低速低负荷时使用M0的工况外,其余各工况的当量汽油比油耗均有不同程度的下降,下降幅度为3%~10%。     

EQ491电喷发动机进排气系统的匹配优化计算

采用目前最新发展的商用发动机一维模拟软件GT-Power建立了EQ491电喷发动机工作过程计算模型，并对软件的模拟精度和可靠性进行验证，在此基础上对EQ491电喷发动机的进排气系统进行了优化计算。计算结果可以用来指导EQ491用发动机的改型设计。     

DPF对柴油机性能影响的仿真研究

利用GT-Power软件,分别建立了柴油机颗粒捕集器(DPF)和D19柴油机的仿真模型,并把二者进行耦合,研究了DPF对D19柴油机的功率、扭矩、缸压及燃油消耗率等方面的影响。研究结果表明,加装DPF会使发动机排气背压升高,输出功率与扭矩下降,缸内最高燃烧压力降低,燃油消耗率上升,且随着载体内颗粒物数量的增加,这种趋势更为明显;当DPF内炭烟加载量接近满载达到10 g/L时,D19发动机的功率、扭矩已有明显的下降趋势,在高转速下最高降幅达4%左右,燃油消耗率增幅为3%左右。     

增程式电动汽车増程器用发动机的选择

为提高增程式电动汽车的经济性能,有效降低使用成本。从増程器发动机入手,分析了増程器用发动机的特点及要求,并对多种类型的发动机进行了综合对比。结合目前各类型发动机的发展现状,选取了米勒循环HCCI发动机作为増程式电动汽车的増程器发动机,并通过GT-Power仿真验证了米勒循环HCCI发动机的合理性及有效性。     

柴油机可调两级增压系统变海拔稳态调节特性研究

利用GT-Power软件建立某V型柴油机仿真模型,并进行了可调两级增压系统的匹配。模拟计算了不同海拔条件下发动机全工况运行时高压级涡轮旁通阀开度对燃油消耗率的影响。结果表明,高压级涡轮旁通阀开度是通过发动机指示效率与泵气损失间接影响燃油消耗率。同一工况下,发动机燃油消耗率按其主要影响因素的不同分为示效率主导区、泵气损失主导区以及两者综合影响区。且随着海拔的升高,影响发动机燃油消耗率的指示效率主导区域扩大,泵气损失主导区域减小。最后,以最佳燃油经济性为指标,得到变海拔全工况下涡轮旁通阀最佳阀门开度。     

1.3L轻型乘用车主减速传动比动力与经济性分析与优化

本文建立了1.3L乙醇汽油发动机轻型乘用车的整车模型和主要参数,并选择4种传动比方案的主减速器进行匹配计算,根据行驶工况和仿真任务进行动力性与燃油经济性仿真计算,并对仿真结果进行分析,从平衡整车性能角度选择综合指标性能相对较好的方案,而且对主减速器的传动比进一步优化,从而确定主减速器的传动比关键性指标参数,可以为汽车产品的开发提供一定参考。     

LJ465Q发动机可变长度进气系统的研究分析

为了研究可变进气系统对LJ465Q发动机动力性和经济性的影响,利用仿真软件GT-Power建立该发动机工作过程仿真模型,并进行发动机台架试验。经对比,试验值与仿真值吻合。在此基础上分析进气总管与进气歧管的不同管长方案对该发动机进气外特性、功率等的影响,提出一种发动机可变长度进气系统的研究方法并进行了试验验证。     

基于DoE的车用消声器优化设计

针对某乘用车消声器在发动机转速1 500～3 000 r/min范围内尾管噪声偏大的问题,应用GT-Power软件建立发动机及排气系统模型,并对该模型进行了试验验证。应用DoE方法找到了对消声器性能影响较大的参数,建立了消声器性能综合评价体系。依据运行工况及指标的重要程度为各转速下的评价指标设计了相应的权重,通过多目标优化计算得到了最优化的消声器结构参数。优化后消声器的模拟计算结果表明,在发动机转速1 500~3 000 r/min范围内,尾管总噪声和2阶噪声有较大程度上的降低。     

城市公交车的增压器匹配优化

针对柳州市公交车装配6105国Ⅲ发动机后燃油消耗高的问题,通过对柳州市公交车的运行工况和发动机的性能状况进行路状采样分析,对该发动机本体的增压器提出了优化匹配方案,并进行了发动机台架外特性试验、万有特性试验和路试验证,找到了降低公交车燃油消耗的最佳增压器匹配方案,使发动机长期运行在经济耗油区域,达到了节省燃油的目的,同...