汽油机动力性能试验设计与多目标优化研究

摘要

针对某高速汽油机中低转速工况下动力性能较差的实际问题,分别建立发动机一维模型和三维模型,计算分析导致汽油机在中低转速工况下动力性能差的原因并确定优化参数。在此基础上利用试验设计方法(design of experiment,DOE)分析了多影响因素共同作用对发动机动力性能的影响,随后采用遗传算法对原发动机动力性能进行多目标优化。优化结果显示汽油机在目标转速工况下的转矩和功率都有10%以上的提升,在中低转速工况下的动力性能得到较大提升。最后根据优化结果试制样机并进行台架试验,结果显示在5000 r/min转速工况下,样机的转矩和功率分别提升29.7%和28.1%,样机相较于原机在中低转速工况下动力性能有较大提升,解决了原发动机在中低转速工况下动力性能较差的实际工程问题。