TJ376QE汽油机可变进气管长度和可变配气相位的研究

摘要

换气过程进行的好坏，直接影响着汽油机的动力性、经济性和排放性能。进气和配气系统对汽油机充气效率有着决定性的影响，是汽油机换气过程的主要影响因素之一。其中，进气管长度可变技术可以使发动机较好地利用气体波动效应，改变传统发动机进气管长度单一固定的结构，提高其充气效率及动力性能，是改善发动机性能和减少有害排放的一种有效途径；而可变配气相位技术作为现代发动机的新技术之一，它改变了传统发动机配气相位固定不变的状态，在发动机运转工况范围内都能提供最佳的配气正时，提高充气效率，较好地解决了高转速与低转速下动力性与经济性的矛盾，在一定程度上改善了废气排放、怠速稳定性和低速平稳性。 本文结合汽油机工作过程计算的基础和AVLBOOST软件计算原理，建立了TJ376QE汽油机的工作过程计算模型，并根据实际的发动机数据对模型的参数作了相应的设置，通过计算结果与实验数据的对比对模型的精度和可靠性进行了验证。在所建模型的基础上对该汽油机的性能进行了研究，并对该汽油机的进气管长度和配气相位进行优化，计算结果采用MATLAB编制了相应的等高线图进行比较优选，从而确定可变进气和可变配气系统的转速切换点。在此基础上，利用汽油机工作过程模型，结合进气门座圈内径的大小，进行综合性能预测，以提高汽油机的充气效率，改善燃烧性能，为进一步改善该发动机性能指明了方向，从理论上探讨了可变进气和可变配气系统的可行性。

目录

文摘

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声明

第1章绪论

1.1课题背景及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1可变进气管长度的发展

1.2.2可变配气相位的发展

1.2.3气门座圈

1.2.4内燃机模拟计算的发展概况

1.3本文的主要内容

第2章AVL BOOST软件的理论基础

2.1缸内热力过程计算的基本假设

2.2工作介质的特性

2.3缸内热力过程基本方程

2.3.1能量守恒方程

2.3.2质量守恒方程

2.3.3气体状态方程

2.4缸内热力过程数值计算辅助方程

2.4.1气缸工作容积计算

2.4.2气缸壁面的传热

2.5燃烧放热规律

2.5.1 Vibe燃烧放热模型

2.5.2 Double Vibe燃烧放热模型

2.5.3 Woschni/Anisi燃烧放热模型

2.5.4 Hiroyasu燃烧放热模型

2.5.5 AVL MCC燃烧放热模型

2.6进排气流量计算

2.6.1气门的几何流通截面积

2.6.2气门的流量系数

2.7发动机性能参数计算

2.8本章小结

第3章TJ376QE汽油机工作模型的建立及验证

3.1主要设计参数

3.2模型的建立

3.2.1建模步骤

3.2.2整机工作过程模型

3.3模型参数的设置

3.3.1边界条件的设置

3.3.2流动时的阻力损失

3.3.3气缸参数的选取

3.4模型的验证

3.5本章小结

第4章TJ376QE汽油机的特性模拟与参数优化

4.1汽油机的特性

4.2进气系统优化

4.2.1基本原理——波动效应

4.2.2主要结构参数的优化

4.2.3计算结果对比

4.3配气系统优化

4.3.1主要参数的优化

4.3.2两种方案计算结果对比

4.4进气门座圈内径的研究

4.5综合优化

4.5.1性能预测

4.5.2结果对比

4.6本章小结

第5章结论与展望

5.1全文总结

5.2工作展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果