发动机辅助制动性能仿真研究

摘要

发动机辅助制动是重型汽车或客车上普遍采用的一种辅助制动技术，它可以避免车辆在下长坡时频繁使用制动器而造成其过热与磨损甚至失效。目前，国外对发动机辅助制动的研究已经比较成熟，产品已经系列化，但出于对自身技术资料和潜在市场的保护，国外很少公开辅助制动的先进技术资料，而国内对辅助制动的研究、生产和应用还处于起步阶段。
　　 本文在对国内外发动机辅助制动技术研究的基础上，对发动机制动、排气制动、泄漏制动、减压制动等几种常见的发动机辅助制动的工作过程和工作机理进行了深入的分析和研究。通过数值仿真与实验验证相结合的方法对以上几种辅助制动的制动形式进行了研究，讨论了在不影响发动机正常工作的前提下提高制动性能的主要方法。
　　 本文以湖南大学国家“863”项目子项“新一代环保高效柴油机研发”(2008AA11A116)为依托，对发动机辅助制动系统进行了研究。论文的主要研究工作和创新之处如下:
　　 (1)建立了某型6缸增压柴油机辅助制动工作过程的数学模型以及基于软件的仿真模型，分别对发动机制动、排气制动、泄漏制动、减压制动等几种常见的发动机辅助制动进行了仿真分析，研究了不同制动方式下柴油机制动性能的变化。
　　 (2)根据辅助制动相关参数（包括排气门开度、发动机转速和排气背压等），对发动机辅助制动进行了单因素和多因素条件下的仿真研究，比较了不同辅助制动下发动机缸内压力和制动扭矩，从而评价了不同发动机制动方式对发动机最大制动能力的利用水平。
　　 (3)通过实验的方法对仿真结果进行了验证，实验结果与模拟计算结果比较吻合，验证了仿真模型的正确性，计算方法和结论可用于发动机缓速器的结构设计和性能研究。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 发动机辅助制动技术的发展及国内外研究现状

1．2．1 发动机辅助制动技术的发展

1．2．2 发动机辅助制动技术在国内外研究现状

1．3 数值仿真在发动机辅助制动研究中的应用

1．4 本文研究的主要内容

第2章 发动机辅助制动工作过程及工作原理

2．1 发动机制动

2．2 发动机排气制动

2．2．1 排气制动装置的结构

2．2．2 排气制动装置的工作原理

2．3 发动机泄漏制动

2．4 发动机减压制动

2．4．1 发动机减压制动装置的结构

2．4．2 发动机减压制动的工作原理

2．5 本章小结

第3章 发动机辅助制动实验装置及仿真模型

3．1 实验设备及研究方案

3．1．1 实验设备

3．1．2 实验方案

3．2 发动机辅助制动仿真模型的建立

3．2．1 辅助制动工作过程仿真软件简介

3．2．2 辅助制动工作过程数学模型的建立

3．2．3 辅助制动制动能力的分析

3．2．4 辅助制动仿真模型的建立

3．2．5 辅助制动工作过程模型参数的设置

3．3 本章小结

第4章 发动机辅助制动的仿真结果分析及实验验证

4．1 发动机制动的仿真结果及实验验证

4．1．1 发动机制动仿真结果分析

4．1．2 发动机制动实验验证

4．2 发动机排气制动的仿真及实验验证

4．2．1 发动机排气制动仿真结果分析

4．2．2 发动机排气制动实验验证

4．3 发动机泄漏制动的仿真结果及实验验证

4．3．1 发动机泄漏制动仿真结果分析

4．3．2 发动机泄漏制动实验验证

4．4 发动机减压制动的仿真结果及实验验证

4．4．1 发动机减压制动仿真结果分析

4．4．2 发动机减压制动实验验证

4．5 本章小结

第5章 结论与展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间发表的论文