以功率为目标的车用高速汽油机凸轮型线优化研究

摘要

本文建立了基于GT-POWER的车用高速汽油机性能仿真模型，并结合单纯形优化算法，建立了七次多项式动力凸轮的优化设计模型。对进排气凸轮型线控制参数、正时、包角、升程等18个设计变量进行了以功率最大化为目标的综合优化设计。建立了顶置双凸轮轴阀系多体动力学模型，对优化的进排气凸轮进行阀系动力学性能评估。计算与实验均表明，通过凸轮型线、正时及升程的优化设计，原机功率可以提高4.5%左右。计算表明，进气阀凸轮接触应力波动小于原机，排气阀的动力学性能与原机相当，实验也证明了优化后的阀系动力学性能是可靠的。