新型进排气系统二冲程点燃式活塞发动机的概念设计与分析

摘要

传统往复式活塞发动机由于存在曲柄连杆机构，整体高度难以降低、发动机重量难以减轻，直接影响了发动机的紧凑性设计和轻量化设计。开展具有新型结构布局与高效率热力循环相结合的新概念活塞发动机预先研究具有重要意义。
　　本文参考国外NEVIS发动机专利和相关工程样机研究介绍信息，根据NEVIS发动机无连杆、大缸径、新型进排气系统、可变压缩比调节机构、可变排气们正时调节机构等一系列结构特点对其进行概念设计及分析。主要研究内容包括：
　　1、NEVIS发动机结构分析：分析NEVIS发动机结构特点，利用三维建模软件建立发动机主要部件结构模型，结合NEVIS发动机的三维模型分析其结构组成、工作过程及工作原理；
　　2、发动机缸内热力学工作过程数学模型建立与仿真：建立发动机缸内热力学工作过程数学模型，利用MATLAB软件集成的Simulink仿真工具建模分析发动机气缸内热力学基本微分方程、气缸工作容积变化规律、燃烧放热率以及气缸周壁的传热；
　　3、NEVIS发动机预测性能指标评价：对比NEVIS发动机和传统四冲程点燃式活塞发动机在恒定转速、不同负荷下的性能指标，主要是经济性和动力性指标。
　　本文研究成果为今后开展具有新型结构布局与高效率热力循环相结合的新概念发动机设计研发奠定了一定的理论基础。

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缩略词

第一章 绪论

1.1论文研究背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3 论文主要研究内容

1.4 本章小结

第二章 NEVIS发动机结构分析

2.1 NEVIS发动机结构特点

2.2 无连杆机构

2.3 大缸径环形燃烧室系统

2.4 排气门可变正时机构

2.5 可变压缩比机构

2.6 本章小结

第三章 发动机缸内热力学工作过程模型建立与仿真

3.1 发动机热力学工作过程数学模型

3.2 气缸内热力学过程分析基本假设

3.3 气缸内热力学过程的基本微分方程

3.4 气缸工作容积分析

3.6 气缸周壁的传热

3.7 基于Simulink的仿真程序设计

3.8 模型验证

3.9 本章小结

第四章 NEVIS发动机预测性能指标评价

4.1 评价指标

4.2 NEVIS发动机缸内热力学过程Simulink仿真

4.3 缸内燃烧状况分析

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 工作总结

5.2 工作展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文