某增压汽油机配气相位优化设计

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210 某增压GDI发动机进气道性能分析研究_德来特_江帆等

210 某增压GDI发动机进气道性能分析研究_德来特_江帆等

某增压GDI 发动机进气道性能分析研究江帆 胡景彦 洪进(宁波市鄞州德来特技术有限公司 宁波 315100)摘要:以某增压GDI 发动机为研究对象,通过CFD 软件对进气道进行三维数值模拟,对气道内流场状态进行分析,结合A VL 气道稳流特性评价方法对该GDI 发动机进行评价。

在此基础上提出一种高滚流气道方案,其特点是相对前者结构更为简单,能满足多工况条件下的性能要求,可作为前者的替代方案。

关键词:进气道 GDI 数值模拟引言随着排放法规的日趋严格和世界性的能源短缺,当前汽车发动机技术的研究主要集中在提高能源利用效率和控制排放两个方面,GDI 发动机应运而生。

近年来,由于分层燃烧系统的发展遇到一些困难,均匀混合缸内直喷燃烧系统在氮氧化物排放后处理方面的优势受到越来越多汽车公司的认识和重视,目前正在销售的缸内直喷点燃式发动机基本都采用了均匀混合[1]。

对于GDI 发动机,进气道对气流的组织能力对缸内燃油和空气的混合尤为重要,使用CFD 方法对进气道稳流特性进行模拟已具备达到成熟水平,本文对某增压GDI 发动机进气道特性进行模拟计算,以A VL 评价方法对气道进行评价,并提出一种结构简单的滚流气道,同样能满足要求。

2.进气道稳态特性评价评价进气道设计好坏主要通过进气道流通能力及其产生涡流或滚流的能力来确定[2]。

对于汽油机进气道,A VL 以平均流量系数和平均滚流比来评价气道稳态特性。

2.1流量系数和平均流量系数无纲量流量系数μσ其中理论流量式中,z 为气数;d v 为座圈参考直径;ρ为平均密度;Δp 为进出口压差。

平均流量系数,A VL 方法假定为进气只发生在上止点与下止点间,并采用一标准的气门升程来计算平均流量系数和平均滚流比[3],因此A VL 方法反映的是气道本身的特性,与实际的配气相位和气门升程无关。

式中,c(α)为曲轴转角为α时的活塞速度,c m 为活塞平均速度。

2.2滚流比和平均滚流比A VL 使用激光多普勒测速仪(LDA)测量距缸盖底面0.5倍缸径处截面上速度分布,滚流比定义为式中,ωFK 等效为上述截面上叶轮的旋转角速度,ωMot 为假想的发动机转速。

402_某汽油机进气道优化分析_吉利汽车_丁树勇等

402_某汽油机进气道优化分析_吉利汽车_丁树勇等

某汽油机进气道优化分析丁树勇1,刘建斌2,马冠钦3(1,2,3浙江吉利动力总成有限公司,浙江省慈溪市杭州湾新区滨海二路818号)[摘要] 本文以某自然吸气汽油机进气道为研究对象,以尽量不降低流量系数,提高滚流比为原则,应用A VL FIRE软件对进气道进行了三维数值模拟优化分析,通过气道稳态试验台对两个进气道样件进行了验证,并取得较好的一致性。

关键词:进气道;CFD;滚流比主要软件:A VL FIRE;Optimization Analysis of Intake Port for A Spark-ignited EngineShuyong Ding1, Jianbin Liu2 ,Guanqin Ma31,2,3 ZHEJIANG GEELY POWERTRAIN CO., LTD & 818. Second Binhai Road, Hangzhou Bay New Zone, Cixi, Zhejiang[Abstract] Target on the intake port of a naturally aspirated spark-ignited engine, with the principle of increasing tumble ratio while keeping discharge coefficient from decreasing, a 3D CFD simulation analysis for optimizing intake port has been carried out with the software A VL FIRE. Two intake port samples have been validated on the steady test bench and achieved good identical.Keywords: Intake Port; CFD; Tumble RatioSoftware: AVL FIRE1. 前言随着排放法规的日趋严格和世界性的能源短缺,当前汽车发动机技术的研究主要集中在提高能源利用效率和控制排放两个方面。

基于GT-Power的发动机配气相位优化

基于GT-Power的发动机配气相位优化

基于GT-Power的发动机配气相位优化
孙晓娜
【期刊名称】《承德石油高等专科学校学报》
【年(卷),期】2015(017)004
【摘要】利用GT-Power软件搭建了天然气发动机的仿真模型,并利用试验结果进行了校核.分析了配气相位对天然气发动机充量系数的影响,并对原配气相位进行了优化,得出不同转速下的最佳相位值.计算结果显示,采用可变配气相位,天然气发动机的充气性能在较宽的转速范围内得到改善,动力性能提高.
【总页数】6页(P54-59)
【作者】孙晓娜
【作者单位】承德石油高等专科学校汽车工程系,河北承德067000
【正文语种】中文
【中图分类】U464
【相关文献】
1.基于AMESim和遗传算法的发动机配气相位仿真与优化 [J], 张文铎;王自勤;田丰果;陈家兑
2.基于遗传算法的无凸轮发动机配气相位联合仿真优化 [J], 李子非;常思勤;刘梁
3.基于AVL BOOST的16V190燃气发动机配气相位的仿真与优化 [J], 毕红亮
4.基于GT-Power的发动机配气相位优化设计研究 [J], 崔明辉
5.基于GT-power对高速汽油机配气相位的优化分析 [J], 郭华礼;
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某柴油机配气相位分析及装配工艺改进

某柴油机配气相位分析及装配工艺改进

(218)摘要针对某新开发车用柴油机出现气门顶活塞问题,从零部件质量、设计以及装配工艺等几方面查找原因。

产品质量满足设计要求,但指导正时系统装配的相位理论参数错误,同时装配工艺存在缺陷。

重新计算得出正确的相位理论数据,并设计曲轴锁紧装置,改进了装配工艺,取得了预期的改进效果,该工艺已应用到了生产线上。

关键词:柴油机相位装配工艺Diesel's Timing Analysis and Assembling Technics'ImprovingWu Xiujie 2,Yang Hui 2,Zhu Guohua 1(1.SAIC Group Co.,Ltd.,Technical Center,Shanghai 200438,China;2.Shanghai auto powertrain key laboratory 201804,China )Abstract:In the design stage of a diesel engine,we faced an issue that the valve bumping the piston,and therefore we analyzed the product quality,design data and the assembling technics.The product quality meets the design requirements,but the theoretic data which guide the timing system was wrong,and also the assembling technics had some defects.We have re-calculated and measured the correct theoretic data,and designed an artificial tool for fixing the crankshaft,and also improved the assembling technics.Finally,we obtained the anticipative effect.And currently,the artificial tool and the technics had been applyed in the production line.Key words:diesel engine,timing,assembling technics 某柴油机配气相位分析及装配工艺改进吴秀杰2,杨辉2,朱国华1(1.上海汽车集团股份有限公司技术中心,上海200438;2.上海市汽车动力总成重点实验室,上海201804)柴油机设计与制造Design &Manufacture of Diesel Engine2016年第4期第22卷(总第157期)来稿日期:2016-05-26作者简介:吴秀杰(1982-),男,工程师,主要研究方向为发动机试制试验。

TJ376QE汽油机可变进气管长度和可变配气相位的研究的开题报告

TJ376QE汽油机可变进气管长度和可变配气相位的研究的开题报告

TJ376QE汽油机可变进气管长度和可变配气相位的研究的开题报告1.研究背景汽车市场日益成熟,消费者对于汽车的要求也越来越高。

高性能、低油耗、低排放成为了现代发动机设计中的重要标准。

然而,这些标准是相互矛盾的,优化发动机设计变得越来越复杂。

因此,研究可变进气管长度和可变配气相位对于提高发动机的燃烧效率、提高燃油经济性和降低污染物排放等方面具有重要的理论和实际意义。

2.研究目的本论文的研究目的是通过实验和分析研究可变进气管长度和可变配气相位对于发动机性能的影响,探讨最优的可变进气管长度和可变配气相位参数的组合,为发动机设计和优化提供理论依据和实际指导。

3.研究计划及内容1)文献综述对于可变进气管长度和可变配气相位的国内外研究现状及相关理论进行综述。

2)发动机调试选择一台标准的TJ376QE汽油机为研究对象,通过改变进气管长度及配气相位来获取不同的发动机性能数据,并对收集的数据进行分析。

3)数据处理及结果分析将实验获取的数据进行数学模型建立,并对得到的结果进行相关性分析以及敏感度分析。

4)总结和展望对于实验结果进行总结,探讨研究的局限性,并提出进一步完善的思路和建议。

4.可行性分析本研究所选择的TJ376QE汽油机为已经成熟的研究对象,并且实验所需的仪器设备和人力物力等方面条件具备。

因此,本研究具有可行性和现实意义。

同时,本研究的结果可以为发动机设计和优化提供理论依据和实际指导,具有一定的应用前景。

5.预期成果本研究所得到的实验数据和分析结果可以为汽车制造厂商和相关研究机构提供参考,为新发动机的研发提供思路和帮助,为高效、低耗、低排放的现代发动机的设计和开发提供理论指导和实践经验。

高性能小型增压汽油机进气道优化设计

高性能小型增压汽油机进气道优化设计

高性能小型增压汽油机进气道优化设计随着汽车工业的发展,对于汽车动力性能的要求也越来越高,其中发动机是关键的一个部件。

作为发动机重要的组成部分之一的进气道,对发动机性能有着至关重要的影响。

在小型高性能增压汽油机进气道优化设计中,可采取以下措施来提高汽车的动力性能。

首先,对于进气系统的设计合理性要有强烈的意识。

小型高性能增压汽油机的进气系统应该采用无缝钢管、合金铝管等材质,这些材质具有较好的流动性能和耐久性能,可以有效的提高进气流的瞬间能力和持续时间,从而提高汽车的加速性和功率输出。

同时,在进气系统中应该设置进气管、进气歧管和进气门等组件,形成比较平滑的进气通道,降低进气阻力,增加进气效率。

其次,在高性能小型增压汽油机的进气道优化设计中,进气门选材也具有重要的意义。

进气门是进气系统的核心部件之一,关乎到进气道流量、能量损失等问题。

合适的进气门材质可以有效地提高进气道的流量,并能减少能量损失。

可采用提高进气门面积、降低阻力的方式来增加进气流量,同时,进气门应该采用材质较轻的铝合金等材质制作,从而降低重量,增加小型汽车在高速行驶中的平衡性能和转向性能。

最后,在高性能小型增压汽油机的进气道优化设计中,增压系统也是需要考虑的重要因素。

增压系统能够将进气压力提高,并将更多的空气压入发动机中,使汽车的发动机产生更大的动力。

根据发动机的工作模式,一般分为单涡轮增压和双涡轮增压两种方式。

双涡轮增压的优点是可以提高发动机的最大功率和扭矩,缺点是价格更加昂贵。

因此,在具体设计中应根据汽车的使用场景和乘客需求进行选择。

综上所述,高性能小型增压汽油机进气道优化设计可采取以下措施:采用优质材料制作进气系统,设计合理的进气通道,选择合适的进气门材质和增压系统方案等。

这些措施可以有效提高汽车的动力性能,提升驾驶体验。

同时,进气道优化设计也需要根据实际情况进行调整和优化,保证整车性能的最大化。

除了前述的措施,高性能小型增压汽油机进气道优化设计还可以针对具体问题进行优化,如以下几点:首先,应该考虑到空气流通性能问题。

废气涡轮增压汽油机可变配气相位的优化研究

废气涡轮增压汽油机可变配气相位的优化研究
转速(m n r l / ) 进 气 C mTm n A g a i i nl g e C 原机为 4 0 (A ) 6  ̄C )
4 75 6 .
6 5 m n增 压基 础再加上可变配气正时后 , 0 / i) 2 r 汽油 机的扭矩和功率 ,都较单纯增压和原机都有大幅度
增加 , 但充气效率略微有所提高。整体来看 , 优化后 增压汽油机的性 能 ,在低速段和高速段改善得相对 中速段要 明显 , 中充气效率 、 其 功率 、 扭矩 的最大增
加一套附加机构 ,同时不需要对原有凸轮轴作太大的 维持原机的参数即可 ; 在高速段( 0 6 5 m n 5 0 0 /i) 6 2 r 改动 , 相对而言较好实现, 原理也相对简单网 。
应适当延迟开 闭进气门, 排气门正时基本维持不变 。 优化配气相位后的计算对 比如图 1 所示。
25 6
3 0 O 0
( 当于 IO早 开 1. (A 。 相 V 8 。C ) 5 I VC早闭 1 . (A) 8 。C ) 5
4 5 4
( 当于 E O迟开 1。C ) 相 V 5( , A E C迟闭 1 。C ) V 5 ( A)
25 6
在本章完成 了可变配气相位优化 的工作 ,配气 相位优化后得到以下结论 : 其一 , 是在低速段( 0 ~3 0 m n应该适当 1 0 0 / i) 0 5 r
能够得到完全地发挥 。 叫
开启 时的曲轴角度 。
若采用可变配气相位技术 ,则可 以使汽油机在 选用这种技术 ,是 因为 :根据 国内外现有的机 不同工况下采用不同的配气相位 ,以此来满足汽油 构 , 对进气和排气 凸轮轴实行调节相位 , 能够非常显
收稿 日期 :O 1 l一 1 2 l- O 1 基金项 目: 广西 自然科学基金项 目( 桂科基 0 9 0 3 9 10 ) 作者简介 : 李露露 (9 6 )女 ( 1 8一 , 壮族 )广西 河池人 , , 硕士研究生 , 究方 向为 内燃 机节能与排放控制 。 研 8

CNG发动机稳态匹配试验与配气相位优化

CNG发动机稳态匹配试验与配气相位优化

CNG发动机稳态匹配试验与配气相位优化佚名【摘要】对CA6SF2-23NE3和CY4102-N3C两款CNG发动机进行稳态匹配试验,在完成了点火提前角和喷气时间标定后,该两种发动机性能指标均达到使用要求,证实了控制策略和元件选配对于类似CNG机型的通用性。

针对CA6SF2-23NE3机型,对供气、冷却、点火正时部分提出了部件替换方案,降低了整机成本,并根据使用要求将最大转矩转速调整至期望位置。

对CY4102-N3C机型,根据试验数据建立并校验了数值计算模型,进而对配气相位进行了优化。

%The steady state matching test on both CA6SF2-23NE3 and CY4102-N3C CNG engines are con-ducted. After the calibration of their ignition timing and gas injection duration,the performance indicators of two en-gines meet the requirements, verifying the commonality of control strategy and component selection for similar CNG engines. For CA6SF2-23NE3, some replacement schemes for fuel supply,cooling and ignition timing are put forward to reduce engine costs, with the peak torque speed adjusted to desired point. For CY4102-N3C, a numerical simu-lation model is set up and verified according to test data, with its valve timing optimized.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】5页(P970-974)【关键词】CNG;发动机;标定;外特性;配气相位【正文语种】中文随着能源与环境问题的凸显,内燃机研究者结合各自国情积极开展了多种替代燃料的研究。

4D33增压中冷柴油机配气相位优化

4D33增压中冷柴油机配气相位优化

4D33增压中冷柴油机配气相位优化龙爱军;申江卫;张玉龙;董恩源;张家顺【摘要】针对某四缸直喷式增压中冷柴油机,运用AVL BOOST软件,建立了柴油机工作过程模型.通过模拟计算,对性能曲线进行了比较和分析.得出在不同转速下,不同配气相位对柴油机功率、排温及油耗的影响规律,确定了柴油机最佳配气相位.%The working process model of the a DI Diesel engine has been set up by using the BOOST software. A series of performance curves have been gained by simulating and calculating the working process of the Diesel. The performance curves are analysed and compared. And the influence rule of the different cam phase to the power, exhaust gas temperature and fuel consumption are gained. Then the optimal cam phase is obtained.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2012(012)028【总页数】4页(P7395-7398)【关键词】直喷式柴油机;AVL BOOST软件;模拟计算;最佳配气相位【作者】龙爱军;申江卫;张玉龙;董恩源;张家顺【作者单位】昆明理工大学交通学院,昆明650224;昆明理工大学交通学院,昆明650224;昆明理工大学交通学院,昆明650224;昆明理工大学交通学院,昆明650224;昆明理工大学交通学院,昆明650224【正文语种】中文【中图分类】TK422.2配气相位直接影响着发动机的进、排气性能,对发动机的动力性、经济性及排气污染都有重要的影响。

涡轮增压汽油机的数值计算及配气正时优化

涡轮增压汽油机的数值计算及配气正时优化

陈东(1988-),男,硕士研究生;研究方向:发动机小型化。

E-mail:**************涡轮增压汽油机的数值计算及配气正时优化陈东1,卫海桥1,潘明章1, 李金印2(1天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,天津 300072)(2重庆小康工业集团股份有限公司,重庆 404100)摘要:本文采用AVL BOOST 软件建立了雷诺E6单缸汽油机的模型,通过实验数据与计算数据的对比分析,证明了原机模型的可靠性。

然后在原机模型基础上加装了涡轮增压器,对增压后模型进行了数值计算,结果表明加装了涡轮增压器的单缸机动力性得到大幅提升,经济性有所改善,但排气温度有所升。

最后,对增压后的单缸机进行了配气正时优化,并得出最佳优化方案。

关键字:汽油机;涡轮增压;配气正时目前发动机仍主要依靠石油类燃料,而日益严重的石油资源的短缺问题和燃烧带来的大气污染和温室效应问题已经成为全球性问题。

汽车发动机小型化是目前最有前途的用来改善燃油经济性、满足CO2排放法规是最有前途的方法之一。

发动机小型化是发动机通过应用先进技术在不增加气缸容积前提下,提高发动机的功率、扭矩和效率,降低油耗。

【1-4】而涡轮增压技术则是实现发动机小型化的一种途径。

通过引入涡轮增压器,汽车制造商可以提供较小排量的汽油机。

与现有的同类产品相比,这种发动机的性能持平或更高,而油耗量较低;加上车辆净质量的减轻,可减少汽车的碳排放量。

根据对欧洲200 种汽油车的调查,相同功率的发动机,增压发动机的排量可以比自然吸气式的排量减小18 %~35 %,燃油经济性可以提高10 %左右[5-10]。

本文采用实验和模拟研究相结合的方法,验证了涡轮增压对于汽油机性能的提升,并且通过数值计算对增压后的汽油机进行了配气正时优化,得出了较优方案。

1.原机模型建立与分析1.1 原机模型的建立本文研究的试验样机为雷诺公司在70年代末生产的可变参数较多的限量生产的雷诺E6可变压缩比试验样机,由于它持有自身独特多项可变结构参数特点,国外现在还有很多高校对此进行改装实验研究。

基于一维、三维及耦合模型的汽油机进气系统优化

基于一维、三维及耦合模型的汽油机进气系统优化

基于一维、三维及耦合模型的汽油机进气系统优化叶明辉;黄露;帅石金;王志;王建昕【期刊名称】《车用发动机》【年(卷),期】2007(000)003【摘要】建立了基于一维计算流体动力学(CFD)进排气系统的某4缸4行程电喷汽油机工作过程循环数值模型,在验证模型精度的基础上,对发动机的歧管长度和配气相位进行了优化.通过一维CFD模型计算得到的进气系统优化结果,建立了进气歧管的三维稳态CFD模型,分析了歧管各支管的流动阻力和流动均匀性.最后将一维与三维进气歧管模型耦合建立汽油机工作过程循环数值模型,对该发动机工作过程中进气歧管内的动态流动进行了详细解析,分析了歧管长度和配气相位对流动的影响.【总页数】6页(P44-49)【作者】叶明辉;黄露;帅石金;王志;王建昕【作者单位】清华大学汽车工程系汽车安全与节能国家重点实验室,北京,100084;清华大学汽车工程系汽车安全与节能国家重点实验室,北京,100084;清华大学汽车工程系汽车安全与节能国家重点实验室,北京,100084;清华大学汽车工程系汽车安全与节能国家重点实验室,北京,100084;清华大学汽车工程系汽车安全与节能国家重点实验室,北京,100084【正文语种】中文【中图分类】TK413.44【相关文献】1.基于一维/三维模型耦合仿真的汽车进气谐振器设计 [J], 谭建伟;葛蕴珊;毕晔;韩秀坤;高力平2.基于WAVE模型的某车用汽油机进气系统优化设计 [J], 倪计民;董鑫慧;陈明;张小矛;平银生3.基于一三维模型耦合仿真的柴油机进气系统优化 [J], 殷玉恩;田永海;刘胜4.基于一维-三维耦合仿真的进气系统优化方法 [J], 董江峰;孙淑慧;仲蕾;陈晋兵;王尚学;牛海杰5.基于一维/三维耦合仿真的工程机械冷却系统优化设计 [J], 彭玮;田杰安;雷舒蓉;闫伟;郭峰;王应梁因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

某增压直喷汽油机配气机构的设计优化

某增压直喷汽油机配气机构的设计优化

改进方案 ,将原等节距弹簧改进为变节距弹簧 ,利 切联 系。在 凸轮所给 的周期性干扰力矩作用下 , 用 仿真 分析及 对 比的方 法 ,提 出了最 优 的油泵 凸轮 当弹簧 的 自振频率为 凸轮轴转速 的整数倍时 ,行 相 位位置 ,从多 个方 面验证 了改进方 案的可行 l 生。 将 发 生 共 振 ,共 振 严 重 时 则 出现 所 谓 的弹 簧 颤 振 现象 ,使 弹簧有效 弹力减小 ,弹簧钢丝截面上产 1 气 门弹簧的改进
第 4期 21 0 2年 8 月
内燃 机
I t r a mb sin E g n s nen l Co u t n i e o
No 4 .
Au . 0 2 g 2 1
摘 要 :采用仿真分析方法对某增压直 喷汽油机的配气机构进行 了设计优化 ,对该 配气机构 的气 门弹簧 以及高压油泵 凸轮相
Va v t tng M e h n s l eAc ua i c a im
HU Jn y n W U F n k iHON n iga , e g a, Gj i
( i b izo rt eh o g o Ld N nb 10 0 C ia Nn o nh u e T cnl y . t. i o 0 , hn) g Y D o C , , g 3 5
关键词 :配气 机构 ;气 门弹簧 ;高压油泵 凸轮 ;优化
中图分类号 :T 4 2 K 1 文献标识码 :B 文章编号 :10 0 0—6 9 2 1 0 0 1 0 4 4( 0 2) 4— 0 3— 3
Opi z t no T r 0 c a g dDiet ijcinGa oie t ai f u b 一 h r e r c-net sl mi o a o n

废气涡轮增压汽油机可变配气相位的优化研究

废气涡轮增压汽油机可变配气相位的优化研究

同样 借 用黑 格尔 那 句话 , 蕾 孕 育 了花 朵 , 朵 又 花 花 孕 育 了 果 实 。但 是 最 终 花 蕾 被 怒 放 的 花 朵 代 替 , 朵 又 花 被 结 出 的 硕 果 给 取 代 ,这 种 现 象 应 是 植 物 自然 成 长 的
必 然 。同 样 , 种 认 识 被 另 一 种 新 的 观 念 所 代 替 也 是 人 一 类 认 识 发 展 的必 然 。 新 课 程 标 准 打 破 了 原 来 的 知 识 体 系 , 新建 构 知识 框架 , 识 结 构更 加完 整 。 重 知 原 课 标 的 框 架 思路 是 : 时 间 为 经 , 空 间 为 纬 , 以 以 以人 类社 会 特 别是 中国社 会 发展 为主 轴 ,以综 合 认识
文 明 演 进 和 发 展 的 选 择 。与 原 课 标 相 比 , 然 还 是 以 时 虽
体 学 生 、 进 自主 发 展 , 倡 人 文 精 神 、 高 人 文 素 质 , 促 提 提
培 养 历史 眼光 、 高辩 证地 认 识 社会 的能力 , 励 探 究 提 鼓 式 学 习 、 强社 会 实践 能 力 , 继 承 原课 标 的性 质 与理 增 都
命 。
标 的程度 , 检 验和 改进 了学 生 的学 习 和教 师 的教学 , 也 从 而有 效 地促进 学 生 的全面 发 展 。 二 、 程 主题 与专题 —— 崭 新地 建构 课
历 史 与 社 会 原 课 标 发 展 到 新 课 标 就 好 比一 个 生 命
中经 历 花 蕾 、 朵 、 实 的 过 程 。本 文 将 从 黑 格 尔 的 “ 花 果 花
性 评 价 和 评 价 的 多 元 化 , 不 仅 考 查 了 学 生 达 到 学 习 目

基于GT-Power的发动机配气相位优化

基于GT-Power的发动机配气相位优化
Байду номын сангаас
示, 采用可变配气相位 , 天然 气 发 动机 的充 气 性 能 在 较 宽 的转 速 范 围 内得 到 改 善 , 动力性能提高。
关键词 : 天 然 气 发 动机 ; 配气相位; 充 量 系数
中 图分 类 号 : U 4 6 4 文 献标 识 码 : B 文章编号 : 1 0 0 8 - 9 4 4 6( 2 0 1 5 ) 0 4 - 0 0 5 4 - 0 6
r a i n e d u n d e r d i f f e r e n t e n g i n e s p e e d. Th e c a l c u l a t i o n r e s ul t s s h o w t h a t t h e v a r i a b l e v a l v e t i mi n g c a n i mpr o v e t h e a e r a t i n g p e fo r r ma nc e o f CNG e n g i n e i n wi d e s p e e d r a n g e,a n d t h e po we r p e fo r r ma n c e i s a l s o i n c r e a s e d.
Ke y wo r ds: CNG e n g i n e; c a m p h a s e;v o l u me t r i c e f f i c i e n c y
配 气相 位是指 用 曲轴转 角表示 的进 、 排气 门开启 和关 闭 的时刻及 开启 的持续 时 间 , 对发 动 机 的充 气
7面
基 于 GT - P o w e r的 发 动 机 配 气 相 位 优 化
孙 晓 娜

关于直喷汽油发动机的配气相位控制研究论文

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直喷汽油发动机的配气相位控制研究论文关于直喷汽油发动机的配气相位控制研究论文随着前期粗放型高能耗的经济发展模式对空气质量影响的日益显现,国家在下决心治理环境污染的同时,对汽车生产厂家降低平均油耗和污染物排放的要求也不断提高。

这就迫使汽车生产厂家在发动机产品研发方面应用更多可降低油耗和尾气排放的新型技术,包括更加精确的发动机控制技术。

直喷发动机作为新型内燃机的代表,正是为了适应低油耗、高性能的要求而研发并应用的。

其中,进排气凸轮轴的配气相位控制可使进排气凸轮轴在不同工况下更精确地工作在最节能、省油或最高动力输出的位置,满足发动机不同工况的要求。

1可变配气相位的原理和硬件配置可变配气相位(VTEC,又称可变气门正时)要求配气相位可随着发动机转速的变化提前或推迟进排气门的开启和关闭时刻,以调整实际进入发动机内的新鲜空气的量,利用进气的惯性及谐振效应提高充气效率,从而达到提高燃烧效率、降低油耗和排放的目的。

可变配气相位机构一般由发动机电控单元ECU、凸轮轴传感器、凸轮轴正时控制电磁阀和执行器组成。

2可变配气相位对发动机性能的影响2.1可变配气相位控制策略可变配气相位控制的目的实际上是通过控制进排气门的开关时刻和气门叠开角的开度,控制缸内的残余废气量,实现内部EGR (废气再循环)。

气门叠开角θ 的计算公式如下:θ=(α-β)/2 (1)式中:α 为对应0.05 mm 升程的排气侧凸轮轴转角;β 为对应0.05mm 升程的进气侧凸轮轴转角。

如某合资主机厂的直喷发动机使用图2所示的双退后型相位控制,在初始位置排气侧关闭到0.05mm 气门升程对应的凸轮轴转角为365°,进气侧开启到0.05mm气门升程对应的凸轮轴转角为334°。

因此,在停止位置的气门叠开角θ=(365-334)/2=15.5°。

在低速和怠速工况下,系统会减小配气相位的气门叠开角,从而减少发动机的内部EGR 率,改善低速时的扭矩表现,使发动机的燃烧更稳定。

增压柴油机配气相位与凸轮型线的优化

增压柴油机配气相位与凸轮型线的优化
还存在接 触力 为零 的时刻 , 明存 在反跳 现象 。 说
图 2 功 率 和 有 效 燃 油 消 耗率 对 比 曲线
发 动 机 转 透 ,’ n r mi
\ 赠嚣温察
转 速和 负 荷 的 变 化 而 变 化 。最 佳 的 配气 相 位 应 使 发 动机在 很短 的换 气 时 间 内充人 最 多 的新 鲜 空 气 , 并 使排气 阻力 最小 , 气 残 留量 最 少 _ 。发 动机 转 废 5 J
缸径 ×冲程/ m m
压缩 比
9 5×1 5 0 1 1 8:

每缸气 门数
进 气 方 式
连杆 长度/ m m
增压 中冷
10 7 l —弓・ —4—I 2
耗 高和配 气 机 构存 在 的 冲击 、 跳 问 题 , 优 化 配 反 从 气 相位和 改变 凸轮 型线 的角 度 着 手 , 合 发 动机 性 结
9 / 0 2 36 0
25 2o o 24 0 8 / 0 - 0
第一作者简介 : 雷基林 , 讲师 , 士研究生 , 究方 向: 博 研 内燃 机设计 与结构优化 ,・ a : ein i .o 。 Em i lji n em l i @s a l
注 :C 表示 发 动 机 油 轴转 角 。 。A
褂 雷 忙

轻微跳 动 , 能会造 成 凸轮 与挺 柱 问 的接 触 应 力增 可 大 以及 配 气 机 构 的振 动 加 剧 , 用 寿 命 下 降 等 影 使 响; 进气 门在 开启 和关 闭 时 及排 气 门在 关 闭时 均存 在很大 的波 动 , 成 气 门 与气 门座 的 冲 击 , 利 于 造 不 减小配 气 机 构 的振 动 和 噪 声 ; 气 门 的落 座 力 稍 排 大, 可能 加重 气 门和 气 门座 的磨 损 ; 气 门落 座 时 排

某型汽油机配气机构优化设计

某型汽油机配气机构优化设计

某型汽油机配气机构优化设计
李晓娟;袁宝良;赵会军;许喆
【期刊名称】《现代车用动力》
【年(卷),期】2014(000)002
【摘要】针对某型汽油机要达到降油耗的目的,采用自主开发的配气机构软件以及AVL Excite Timing Driver软件对该汽油机进行配气机构优化设计,建立配气机构单阀模型,进行运动学和动力学计算,着重从气门升程曲线的丰满系数、凸轮与平面挺柱间的接触应力,以及凸轮曲率半径等方面进行了分析,结合合适的进气可变气门正时(VVT)控制策略,利用Boost软件进行验证,进一步确定了配气机构优化设计的有效性,确定了最优方案.
【总页数】5页(P23-27)
【作者】李晓娟;袁宝良;赵会军;许喆
【作者单位】中国一汽无锡油泵油嘴研究所,江苏无锡214063;中国一汽无锡油泵油嘴研究所,江苏无锡214063;中国一汽无锡油泵油嘴研究所,江苏无锡214063;中国一汽无锡油泵油嘴研究所,江苏无锡214063
【正文语种】中文
【中图分类】TK413.4
【相关文献】
1.6105型柴油机配气机构的七项式动力凸轮优化设计 [J], 黄劲枝
2.汽油机配气机构的优化设计 [J], 王雪雁;林漫群;王轩;阎希成;景亚兵
3.采用电磁驱动配气机构的汽油机换挡过程控制 [J], 陈慧涛;常思勤;范爱民
4.电磁驱动配气机构单缸汽油机的电控系统开发 [J], 刘学良;常思勤;刘梁
5.汽油机配气机构圆弧摇臂的优化设计 [J], 陈飞虎;张岩
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配 气机 构模 拟 结果 表 明 , 新设 计 的 3种 凸 轮 型 线 满足 基本 使用 要求 。
4 优化后 的增压汽油机性 能分析

1 0 7・
安娜, 等: 某增压 汽 油机 配 气相 位优 化设 计 轮设计 方 法 , 结 合 原 汽 油 机 配 气 机 构运 动 学 和 动 力 学 分析 结 果 , 对 该 发 动 机 的 凸轮 型 线 进 行 了 优 化 。 在 优化 设计 中 , 将 凸轮 型 线 各 段 函数 类 型 的选 取 和 明, 凸轮 型线优化 后进 排气 门的落 座力 、 落座 速 度 相 对 于原 机 较 低 , 减 小 了气 门 与 气 门 座 之 间 的 冲击
本 文在 A V L B O O S T和 A V L E X C I T E 的平 台上 ,
重 点研 究发 动机 在压缩 比提高 之后 的配气 相 位 的优
化问题 。从而确定既满足使 用性能要求 , 又满足发
动 机运 转稳 定性 的合 理 的配气相 位 。
机的配气相位进行优化。利用数值模拟的方法优化
2 . 2 原机 配气 相位 运动 学及 动力 学性 能分 析
利用 A V L E X C I T E软件 建 立 原机 配 气 相位 的运
动 学 及 动 力 学 模 型 如 图 2所 示 。经 过 模 拟 分 析 可
利用 A V L B O O S T软 件 建 立 发 动 机 的 仿 真 模 型 如图 1 所示 , 选 择 3个 典 型 工 况 点 ( 表2 ) 对 模 型 进
摘 要: 针对增压汽 油机压缩 比提高后可能 出现 的“ 回火 、 爆 震” 问题 , 利用 A V L E X C I T E和 A V L B O O S T软件 分别建
立发 动机的配气机构及整机仿真模型 。重新设计气 门重叠角较 小 ( 4 0 。 C A、 3 0 。 C A、 1 0 。 C A) 的气 门升程 曲线 , 研 究新 的配气 相位对发动机性能的影响 。模拟结果表 明 , 优 化后 的凸轮 型线在一 定程度 上改善 了原机 配气机 构的运 动学
和动力学 特性 ; 当气 门重叠角从 5 0 。 C A到 1 0 。 C A依次减小 时 , 发动机 的动力性 和经济性相 对于原机 有所提 高 , 并 在
3 0 。 C A气 门重叠角时达到最优 。 关键词 : 增压汽油机 ;配气 相位 ; 一维模拟 ; 性能优化 中图分类 号 : U 4 6 4 . 1 文献标 识码 : A 文章编号 : 1 6 7 3—1 9 8 0 ( 2 0 1 3 ) 0 5— 0 1 0 7— 0 4
配气机 构 的运 动学 和动力 学 特性 不仅 可 以降低 发 动
机 的研 发 费 用 , 还 可 以节 省 人 力 物 力 , 缩 短 研 发 周
1 研 究 对 象
研究 对象 为 1 . 6 L 4缸 涡 轮增 压 汽 油 机 。该 发
动机 的主要技 术指 标见 表 1 。
现象。
加速度的设定 目标定为机构运行的平稳性和气 门升 程丰满系数 的合理 性 , 以凸轮与挺柱 的最大接触应 力、 凸轮的最大允许跃度值 、 凸轮 的曲率半径 、 系数
K和 最 小弹簧 裕 度为 限制 条件 , 经 过 多 次调 整 , 最 终 得 到进排 气 凸轮优 化设 计 方案 。 由表 4可 以看 出 : ( 1 ) 优化 后 的进排 系统 系数 K 均满 足 设计 推 荐 值 ; ( 2 ) 优 化 后 的 进 排 气 门 升程 的 丰满 系数稍 有 降低 ; ( 3 ) 优 化 后 的 最 大 跃 度 值 均 在 允许 的范 围 内 , 且 比原 机 的跃度 小 , 可减 小 冲击 和 噪 声; ( 4 ) 优 化 后 的进 排 气 凸 轮 与 挺 柱 的最 大 接 触 应 力 与原 凸轮相 比均 有 降 低 , 并 低 于 材 料 的许 用 接触
根 据发 动 机 “ 高动力 , 低油耗 , 低排放 ” 的设 计 宗 旨, 近 年来 在汽 油机 上开 展 了一系 列研究 , 提 高压 缩 比是最 直接 的优 化方 法 ¨ I 2 J 。为 了解 决 由于压 缩 比提 高所 带 来 的 “回火 、 爆震 ” 等 问题 , 必 须 对 发 动
第 1 5卷 第 5期
重庆科 技 学 院学报 (自然科 学 版 )
2 0 1 3年 1 O月
某增 压 汽 油 机 配气 相位 优 化 设计
安 娜 斯 海 林 邵 毅 明 何 义 团 刘 斌
( 1 . 重庆 交通 大学 交通运 输 学 院 ,重庆 4 0 0 0 7 4; 2 . 长安 汽车股 份有 限公 司 , 重庆 4 0 1 1 2 0 )
行验证 , 试 验数 据及 误差 见 表 3 。
知, 原机 的进 排气 系统 的运 动学 及动 力学 特性 良好 。 优化 前后 的凸轮 型线性 能参 数见 表 4 。
试验值和计算值 的误差均在 4 % 以下 , 说 明此
收 稿 日期 : 2 0 1 3— 0 5—0 3
基金 3 ) ; 重庆 交通 大学研究生教育创新基金项 目( 2 0 1 2 0 1 0 2 ) 作者简介 : 安娜( 1 9 8 8一) , 女, 河北石家庄人 , 硕士 , 研究 方向为代 用燃 料发动机技术。
期, 并 对 发 动 机 的 性 能 优 化 起 到 积 极 的 指 导
作 用 一 。
表1 发动机主要- 陛能 参 数
注: 。 C A 表示 发 动机 的 曲轴 转 角 。
2 原 机 性 能 分 析
2 . 1 发 动机 热 力学仿 真
模 型 的计算 精度 较 高 , 可 以用 于后续 的模 拟计 算 。
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