排气系统对VVT发动机性能影响的研究

某款VVT汽油发动机开发过程中发现匹配新状态的排气系统后,发动机低速充气效率降低,性能不如匹配旧状态的排气系统的发动机。为了分析原因,使用一维仿真软件建立了该款发动机的详细模型,对比老状态和新状态的排气系统,并且设计试验方案进行验证排气系统对其性能的影响。计算结果表明:匹配老状态排气系统的发动机排气门处在气门重叠早期出现压力低谷,有利于增加充气效率。根据计算结果优化新状态排气系统并且测试发动机低速外特性,结果表明:匹配根据优化结果改造的排气系统,能够提升发动机低速扭矩。     

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%。     

排气背压对发动机性能影响的研究

研究了在WOT工况下不同的排气背压对GDI发动机泵气损失、扭矩以及油耗率的影响,理论分析了排气背压对泵气损失的影响,主要通过分析背压对残余废气系数以及充量系数的影响,来研究其对泵气损失的影响。利用boost软件建立一维仿真模型,并通过台架试验获得发动机性能曲线,验证模拟与试验的匹配性,结果表明仿真结果与台架试验基本相符:随着排气背压的增大,泵气损失与油耗率均增加;在1000~1500 r/min范围内,排气背压对扭矩基本无影响,在1500~5500 r/min,扭矩随着背压的减小而增大。     

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。     

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.     

发动机排气热管理试验研究

在发动机台架上,围绕进气节流阀和排气蝶阀对排气温度的影响开展试验研究。结果表明:稳态工况下,进气节流阀的升温效果好于排气蝶阀,采用进气节流阀最大温升可达46℃,而采用排气蝶阀仅25℃;排放循环过程中,进气节流阀或者排气蝶阀对原机氮氧化物(NO_x)排放的影响较小,进气节流阀不仅升温效果好,而且油耗也稍低于排气蝶阀,采用进气节流阀平均温升可达60℃,而采用排气蝶阀仅28℃。     

利用废气滞留改善缸内直喷汽油机部分负荷性能的研究

废气滞留比传统的废气再循环具有更好的稀释和加热混合气作用,有利于减小汽油机中小负荷泵气损失,降低油耗.在一台缸内直喷汽油机(GDI)上对比研究了部分负荷下利用负阀重叠(NVO)产生废气滞留对于发动机性能的影响.结果表明,利用废气滞留方法可使发动机油耗降低5%～16%,并且随着负荷减小节油效果明显.分析表明,废气滞留可以提高进气歧管压力,明显降低泵气损失;混合气温度提高促进燃烧更完全,使燃烧效率得以提高;但燃烧速度会有一定程度降低,循环波动有所增大;综合作用下使得有效热效率提高.同时,废气滞留作用可降低缸内直喷汽油机HC、CO排放,尤其可显著降低NOx排放达70%以上.     

摩托车发动机VVT机构的试验研究

本文在国内外VVT技术的基础上,以嘉陵JH125摩托车发动机为研究对象,研制了一种可变配气机构,通过对这套机构进行试验研究、机构的优化设计,实现了VVT技术在摩托车发动机上的应用。     

直喷发动机性能模拟与试验研究

主要利用AVLBOOST软件对直喷发动机进行建模并对模型的正确性进行验证。利用直喷汽油机的工作模型,根据直喷汽油机项目开发实际情况,对进排气型线进行模拟优化,并根据此优化结果进行台架试验,最终提高发动机性能,达到节约项目开发成本和节能的目的。     

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。     

发动机排气门电液驱动可变配气相位机构的设计

在不改变气缸盖结构和保留原机进气门驱动机构的基础上,设计了一种电液驱动可变配气相位的排气门驱动机构.通过与原机机械结构对比试验得出:该机构气门升程曲线具有良好的重复性;在不同发动机转速下,该机构可以按原机配气相位开启和关闭,开启速度、排气流通截面积明显优于原机;改变液压系统的驱动压力,可以改变气门的开启速度;该机构可以实现气门正时和气门升程的连续可变.     

天然气发动机可变气门定时的仿真研究

利用GT-Power软件建立了天然气发动机仿真模型,并对其进排气门的配气相位进行优化,研究并预测了配气相位优化前后发动机充量系数及功率的变化规律.对该天然气发动机的计算结果表明,采用可变气门定时(VVT)技术后,发动机的功率有明显提高,尤其是在中低转速时,功率提高达到10%以上,大大改善了发动机的动力性能.     

可变几何排气管增压系统的模拟试验研究

针对可变几何排气管增压系统在6缸机上的应用效果进行了模拟试验研究,利用原机脉冲增压系统排气管模拟阀门关,用新加工的准定压增压系统排气管模拟阀门开。试验结果表明:在标定工况下准定压增压系统的油耗比脉冲增压系统的油耗降低4.7 g/(kW.h)。原因是当增压方式为准定压增压系统时,在强制排气过程中,排气管内排气平均压力减小,使泵气负功减小,油耗下降。     

电控配气柴油机性能分析研究

针对TBD234V6型柴油机的配气系统,设计了电控可变气门系统,并应用相关软件模拟气门运动规律。运用GT-POWER软件建立该柴油机的模型,计算柴油机功率、扭矩、燃油消耗率等参数,并用试验验证仿真模型的准确性。利用该模型研究分析了柴油机配置电控可变气门后的工作过程及性能变化规律。结果表明:利用该电液控制配气机构代替传统的配气机构,设计与柴油机运行相对匹配的气门运动规律,有利于柴油机动力性和经济性的提升。     

电喷汽油机可变进气和配气系统的设计

以某一电喷汽油发动机为研究对象，利用现代先进技术——可变进气歧管结构和可变气门定时，提出优化方案，对其进行结构设计，利用BOOST模拟计算软件，建立可变的进气和配气系统模型，分析影响进气充量的各种因素，并通过实验进行验证。     

变配气正时对HCCI燃烧的影响研究

试验研究了变进排气正时对缸内早喷柴油均质充量压燃燃烧(HCCI)的影响。柴油在排气上止点附近喷入缸内,研究改变进排气门负重叠期对HCCI燃烧放热率、排放及综合性能的影响。试验研究结果表明,增大气门负重叠期,有利于早喷燃油的快速蒸发和均质混合气的形成,有利于减少柴油湿壁,但是容易使燃烧相位提前,易于产生爆振。增加气门负重叠期,HCCI燃烧的运行范围向低工况扩展,但是中高负荷受到限制。在HCCI燃烧可运行范围内,有害排放产物和指示油耗均下降。     

柴油机可变气门系统优化设计研究

针对某型柴油机的配气系统,研制了一套电-液驱动可变气门系统,在对该系统进行理论分析的基础上,结合实际液压系统的特点,建立了气门运动的仿真模型,并进行了仿真计算,计算结果对可变气门系统的设计有一定的指导意义。     

车用汽油机流动过程模拟及基于DoE的配气相位优化

以某可变配气定时汽油机为原型,利用BOOST软件建立了流动过程模型并进行标定。运用DoE方法对原机的配气相位进行了优化,获得外特性时对应的最优配气相位。模拟计算显示:发动机采用优化的配气相位后,充气效率和转矩在外特性低速段下,最大优化率达10%。     

基于直喷式汽油机电控系统硬件开发与试验研究

针对汽油直喷发动机电控系统提出总体设计技术方案,选取飞思卡尔MC9S12DP512MPVE单片机作为发动机ECU的主控芯片,进行了主控系统电路模块、信号处理电路模块、执行器驱动电路模块的设计开发.试验验证表明:电控系统的硬件设计满足发动机点火、喷油器电磁阀的驱动与控制性能要求,也验证该电控系统具有较高的可靠性和较强的抗干扰能力.     

可变进气对船用柴油机性能影响的试验研究

为了探究可变进气系统对船用柴油机性能的影响,在一台配备进气可变配气和进气旁通阀的船用中速柴油机上开展试验研究。分别在可变配气机构处于强米勒正时和弱米勒正时,进气旁通阀处于开启和关闭状态下开展船用柴油机螺旋桨特性试验。试验结果表明：采用弱米勒正时可降低燃油消耗率,但是最高燃烧压力和NO_x比排放增加,燃油消耗率降低幅度随负荷升高而减小,最高燃烧压力和NO_x比排放增加幅度随负荷升高而增加,弱米勒正时对低负荷优化效果更明显。受到最高燃烧压力限制,高负荷必须采用强米勒正时。弱米勒正时角度从20°增加到30°,燃油消耗率基本不变,最高燃烧压力和NO_x比排放进一步增加,对于试验柴油机而言,20° 弱米勒正时配置更优。开启进气旁通阀可以提高中低负荷增压压力,降低燃油消耗率、排温和烟度。在超低负荷及高负荷时开启进气旁通阀效果与中低负荷相反。在25%及50%负荷下应用可变进气技术,燃油消耗率分别降低6.0%和2.9%、烟度分别降低61.6%和59.7%。合理的可变进气系统控制策略可有效优化船用柴油机性能。