基于排气VVT的直喷汽油发动机性能试验研究

在一台自然吸气直喷汽油发动机上进行运行工况内的进、排气可变气门正时(VVT)相位扫点试验,根据不同排气VVT相位下的发动机动力性和燃油经济性,结合进气流量、最高燃烧温度、指示热效率和泵气损失等因素,分析了发动机性能变化的原因。研究结果表明,外特性工况排气VVT推迟15°曲轴转角时,进气量增加,动力性提高;继续推迟排气VVT相位,泵气损失增加,动力性降低。在转速低于2 400r/min的中、高负荷区域,开启排气VVT使得指示热效率增大,泵气损失减少,发动机油耗降低;在排气VVT相位大于-15°曲轴转角、转速高于2 800r/min的中、高负荷区域,发动机经济性变差。     

V6发动机两侧排气VVT相位偏差的计算

论述了一种通过燃烧分析仪获得的缸压曲线计算V6发动机左右可变气门正时系统(VVT)相位偏差的方法,并与其它方法测量的VVT相位偏差结果进行了对比,结果显示该方法具有较高的精确性并且简单易行。     

基于排气成分的发动机性能研究

根据气体分析仪测量发动机5种排气成分(HC、CO、NOx、CO2、O2)的干浓度、由台架实验得到发动机的动力性和燃油消耗特性参数，基于这些测试参数，推导出发动机排气性质、混合气空燃比、充气效率、污染物比排放等计算模型，并对模型开展了灵敏度分析。由此，开发了以发动机台架测功和气体分析仪为硬件平台的发动机综合性能(动力性、燃油经济性和排放性能)测试及分析的软硬件系统，并实现对某增压柴油发动机增压性能的评价、某摩托车汽油发动机化油器的改进。     

排气歧管结构对发动机性能影响研究

为实现某发动机轻量化及改善其性能,将该发动机排气歧管的材料由铸铁改为不锈钢,改变排气总管长度（排气歧管与催化器一体化）和结构布置。通过UG建模,将模型进行抽壳和离散化处理后,运用GT—POWER软件对该发动机不同排气歧管设计方案进行分析。结果表明,仅改变排气歧管材料或排气歧管催化器一体式对发动机性能影响不大,但可满足轻量化要求,改变歧管结构布置（歧管出口连接方式、歧管长度）,发动机性能可获得有效提升。     

排气系统尾管对发动机性能及排气噪声影响研究

以一台V型6缸汽油机为例,利用一维CFD发动机模拟软件GT—POWER建立了整体发动机模型（包括进排气系统）,通过改变排气尾管直径、长度设计参数,研究了排气尾管长度、直径对发动机性能和排气噪声的影响,并总结了如何适当选取尾管的长度、直径设计参数,以满足发动机性能和排气噪声的要求。     

VVT和TCI技术提高发动机热效率的研究

本文针对一款汽油发动机,通过试验的方法,分别对VVT(可变气门正时)和TCI(涡轮增压中冷)技术提高其热效率进行了对比分析。试验结果表明,VVT和TCI都可以有效的提高发动机热效率,但在不同的运行工况下,其效果不同。同时,本文研究了VVT联合TCI技术提高汽油机热效率的效果及其影响因素。对于涡轮增压发动机在部分负荷下燃油耗率较高,通过一维模拟计算,分析了发动机使用涡轮增压后,热效率降低的影响因素,初步提出改善涡轮增压发动机部分负荷下热效率的思路。     

排气歧管结构对发动机性能的影响

一般就四缸发动机而言,由于进排气门重叠开启,会出现排气废气倒流现象,影响发动机的进气充量,导致发动机性能偏低。本文从排气歧管结构对进气充量影响进行分析,得出导致倒流可能存在的原因,同时就分析结果提出优化方案对排气歧管结构进行优化,进行试验验证,确定最终的排气歧管结构,有效地提高发动机性能。     

VVT对发动机性能影响的试验研究

研究了VVT对发动机充量系数、燃烧、动力性和排放的影响。试验结果表明:充量系数随着气门重叠角的增大而增大,缸内气流运动影响最佳燃烧对应的气门重叠角,进气VVT主要影响发动机的动力性,合适的进气VVT能够使扭矩提高11.6%,而排气VVT则影响发动机的排放,随着排气VVT的提前,NOx下降36%。     

排气背压预测及其对发动机性能的影响研究

利用STAR-CCM+软件对某轿车排气背压进行了模拟预测,获取了全速全负荷下的催化器和消声器及其管路的背压;通过发动机台架验证了仿真分析的有效性;通过优化排气结构进一步降低排气背压,对比分析了优化前后排气背压对发动机动力和经济性能的影响。试验结果表明,降低排气背压使发动机额定工况点功率提升约15%,并且燃油消耗率也有一定改善。研究结果对排气系统的设计具有一定的指导意义。     

某型增压柴油机排气系统的仿真研究

排气系统设计是否合理对柴油机的性能有着重要影响,为了探求某型增压柴油机采用不同排气系统的优越性,本文以内燃机性能仿真软件GT-Power为平台,建立了工作过程仿真模型,利用试验数据验证了模型的可靠性.柴油机采用脉冲增压系统,针对定压增压系统和MPC增压系统对原机的排气系统进行了重新设计,建立了定压增压系统和MPC增压系统的柴油机模型,并分别对其进行了稳态工作过程计算,着重分析研究了采用不同排气系统对该柴油机性能的影响,为该柴油机排气系统的改进提供了参考依据.     

排气压力对发动机性能的影响研究

在一台3.8L涡轮增压中冷4缸柴油机上通过试验研究了排气压力对柴油机燃烧和性能的影响。试验中拆除了原机增压器及中冷器,通过自制压力调节装置直接控制柴油机进、排气压力。试验结果表明:排气压力对柴油机缸内压力的影响较小,最高燃烧压力及相位变化不明显;空气质量流量与排气压力具有一定的线性关系,排气压力每增加10kPa,空气质量流量减少约1.2~2.0kg/h,减小百分比为0.4%~0.7%;柴油机排气温度与排气压力具有一定的线性关系,排气压力每增加10kPa,排气温度增加约4.0~4.7℃;排气压力增加使柴油机的动力性和经济性恶化,排气压力每增加10kPa,转矩减小约2.3~3.1N·m,减小百分比为1.0%~1.9%,比油耗增加约2.8~7.1g/(kW·h),增加百分比为1.4%~3.3%。仿真计算表明:排气压力增加使泵气过程负功增加,排气压力每增加10kPa,泵气过程平均指示压力减小约9.8~10.7kPa,减小百分比约13%。     

进气系统技术状况对发动机排气影响试验研究

通过模拟试验详细地阐述了进气系统技术状况对发动机排气的影响。在日常生活中,人们可以通过对发动机进气系统中的相关部件进行定期地维护和保养来降低汽车排气污染,以达到减少城市大气污染的目的。     

米勒循环及低压废气再循环技术对汽油机性能的影响研究

在某2.0L涡轮增压商用车缸内直喷汽油机概念设计阶段,运用GT-Power软件进行了一维热力学计算分析,并着重研究了米勒循环技术与低压废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)技术对燃油经济性的影响。仿真结果显示,长米勒循环和短米勒循环都存在使燃油经济性达到最佳的可变气门正时角度。在中高转速范围内,因为质量流量和流速过高导致长米勒循环的缸内空气无法顺利回流,米勒效应减弱,所以短米勒循环的燃油经济性更好;另外长米勒循环具有两次泵气过程,致使其泵气损失也大于短米勒循环。在低转速范围内,短米勒循环的增压压力需求更大,导致其泵气损失大于长米勒循环,所以长米勒循环的燃油经济性更好。对于试验用汽油机来说,短米勒循环具有明显的优势。低压EGR技术能够使缸内最高温度降低,减轻爆震倾向,因此燃烧重心可以适当提前,从而改善燃油经济性。另外,EGR和新鲜空气总量的增加也使最高燃烧压力增大,有利于燃油经济性的提高。不同工况下,缸内最高温度均随EGR率的增加而降低,因此在一定范围内EGR率越高燃油经济性越好,涡前排温越低,但EGR冷却器需要的散热功率也增大。在发动机燃烧开发阶段,推荐采用短米勒循环技术并结合8%的EGR率。为了验证仿真结果的准确性,开展了性能试验,试验结果与仿真结果在趋势上有很好的一致性。     

一种全新的发动机VVT及VVL装置设计研究

介绍了一种全新的VVT及VVL装置设计方案,并介绍了该装置的结构,分析了其工作原理,同时设计了一种应用于该装置的特殊的凸轮型线,并采用AVLTYCON软件建立了阀系的TYCON模型,对装置进行了动力学计算分析。结果显示,在不同的发动机转速下,随着间隙γ的变化,气门正时及气门升程随之改变,气门正时改变量达60℃RA,气门升程从怠速时的5mm改变到标定转速时的8mm,在整个发动机工作转速范围内没有发现气门落座反跳现象。     

可控脉冲增压系统对D6114柴油机性能影响研究

可控脉冲增压系统可以实现气缸相对排气容积的调节,具有兼顾发动机高低转速工况的优势。本文针对D6114ZLQB型柴油机,建立了该发动机可控脉冲增压系统GT-POWER仿真模型,通过不同排气容积条件下发动机性能试验校核了仿真模型。计算研究了不同转速下可控脉冲增压排气系统排气压力波和进气压力变化规律,探讨了脉冲增压系统和准定压增压系统在不同转速下的适应情况。通过仿真计算研究了可控脉冲增压系统对柴油机性能的影响,确定了可变脉冲增压系统的切换边界。     

双VVT开度对GDI增压发动机性能的影响

通过对配置双VVT的GDI增压发动机进行试验,研究了双VVT开度变化对GDI增压发动机外特性和部分负荷性能的影响.试验结果表明,中等转速高负载采用较大的气门重叠角,可提高体积效率;低转速高负载采用较小的气门重叠角,可提高充量系数.部分负荷方面,较小气门重叠角对改善发动机稳定性有益.