混合動(dòng)力汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)的仿真與優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

【摘要】： 全球性經(jīng)濟(jì)危機(jī)對(duì)汽車工業(yè)造成嚴(yán)重的影響,日益突出的能源短缺與環(huán)境污染問題,使得汽車行業(yè)面臨新的挑戰(zhàn)?；旌蟿?dòng)力汽車已經(jīng)成為當(dāng)今汽車行業(yè)發(fā)展的必然選擇。采用傳統(tǒng)的Otto循環(huán)汽油機(jī)已經(jīng)不能滿足混合動(dòng)力汽車的需求了。Atkinson循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)以其堪比柴油機(jī)的高效率已經(jīng)成為混合動(dòng)力汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)的新方向。 本論文首先應(yīng)用一維模擬軟件GT-POWER建立了混合動(dòng)力用汽油機(jī)工作過程仿真模型,并對(duì)其性能進(jìn)行了仿真計(jì)算,計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好,驗(yàn)證了仿真模型的正確性。并在此基礎(chǔ)上,根據(jù)Atkinson循環(huán)原理指導(dǎo),進(jìn)行了壓縮比與配氣相位的優(yōu)化,提出了最佳的壓縮比與配氣相位設(shè)計(jì)方案。其次研究了發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)、排氣系統(tǒng)參數(shù)對(duì)充氣效率等性能參數(shù)的影響,進(jìn)氣系統(tǒng)參數(shù)包括:進(jìn)氣總管長(zhǎng)度、容積腔容積、進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度和直徑,排氣系統(tǒng)參數(shù)包括:排氣總管長(zhǎng)度與直徑、排氣歧管長(zhǎng)度與直徑。同時(shí)對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),并提出了改進(jìn)意見。 最后,將仿真工作得到的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī),對(duì)原發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改進(jìn),并對(duì)改進(jìn)后的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn),包括速度特性試驗(yàn)、負(fù)荷特性試驗(yàn),同時(shí)分析試驗(yàn)結(jié)果,并將試驗(yàn)結(jié)果與優(yōu)化設(shè)計(jì)方案計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。 【關(guān)鍵詞】：混合動(dòng)力汽車 發(fā)動(dòng)機(jī) Atkinson循環(huán) 仿真計(jì)算 發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：U464
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-22
• 1.1 課題研究的背景及意義11-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 混合動(dòng)力汽車整車的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 混合動(dòng)力汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.3 Atkinson循環(huán)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)值模擬的研究與發(fā)展概況17-20
• 1.3.1 仿真計(jì)算的特點(diǎn)17-18
• 1.3.2 燃燒模型18-19
• 1.3.3 計(jì)算方法19
• 1.3.4 模擬工具19-20
• 1.4 本課題的主要研究工作20-21
• 1.4.1 混合動(dòng)力汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)20-21
• 1.4.2 進(jìn)行混合動(dòng)力汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)的臺(tái)架試驗(yàn)21
• 1.5 研究目標(biāo)21-22
• 2 發(fā)動(dòng)機(jī)模型的建立及驗(yàn)證22-38
• 2.1 GT-POWER軟件簡(jiǎn)介22-23
• 2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程仿真模型23-30
• 2.2.1 流體流動(dòng)模型23-28
• 2.2.2 燃油噴射模型28
• 2.2.3 燃燒模型28-30
• 2.2.4 發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦模型30
• 2.3 模型的建立30-35
• 2.3.1 建模步驟30-31
• 2.3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)基本參數(shù)的確定31
• 2.3.3 模型參數(shù)的確定31-33
• 2.3.4 建立模型33-35
• 2.4 仿真模型的準(zhǔn)確性驗(yàn)證35-37
• 2.5 本章小結(jié)37-38
• 3 發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比與配氣相位的優(yōu)化38-55
• 3.1 概述38-40
• 3.1.1 降低內(nèi)燃機(jī)燃油消耗率的方法分析38-39
• 3.1.2 Atkinson循環(huán)概念與原理39-40
• 3.1.3 壓縮比分析40
• 3.2 壓縮比優(yōu)化40-46
• 3.2.1 確定允許的壓縮壓力40-41
• 3.2.2 壓縮比與進(jìn)氣門關(guān)閉角的關(guān)系41-42
• 3.2.3 壓縮比與進(jìn)氣門關(guān)閉角的優(yōu)化42-46
• 3.3 配氣相位優(yōu)化46-53
• 3.3.1 排氣門開啟角優(yōu)化47-49
• 3.3.2 氣門重疊角49-53
• 3.4 本章小結(jié)53-55
• 4 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、排氣系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)55-69
• 4.1 進(jìn)氣管參數(shù)對(duì)充氣效率的影響56-63
• 4.1.1 進(jìn)氣總管長(zhǎng)度對(duì)充氣效率的影響56-57
• 4.1.2 容積腔容積對(duì)充氣效率的影響57-59
• 4.1.3 進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度對(duì)充氣效率的影響59-62
• 4.1.4 進(jìn)氣歧管管徑對(duì)充氣效率的影響62-63
• 4.2 排氣管參數(shù)對(duì)充氣效率的影響63-68
• 4.2.1 排氣歧管長(zhǎng)度對(duì)充氣效率的影響64-65
• 4.2.2 排氣歧管管徑對(duì)充氣效率的影響65-66
• 4.2.3 排氣總管長(zhǎng)度對(duì)充氣效率的影響66-67
• 4.2.4 排氣總管管徑對(duì)充氣效率的影響67-68
• 4.3 本章小結(jié)68-69
• 5 發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案試驗(yàn)驗(yàn)證69-78
• 5.1 試驗(yàn)概述69-71
• 5.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>69
• 5.1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)要求69-70
• 5.1.3 試驗(yàn)裝置70-71
• 5.2 試驗(yàn)過程及結(jié)果分析71-75
• 5.2.1 試驗(yàn)過程71-72
• 5.2.2 試驗(yàn)結(jié)果分析72-75
• 5.3 對(duì)比分析75-76
• 5.4 本章小結(jié)76-78
• 6 結(jié)論與展望78-82
• 6.1 結(jié)論78-80
• 6.2 展望80-82
• 參考文獻(xiàn)82-85
• 作者簡(jiǎn)歷85-89
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集89

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雙動(dòng)力汽車控制器智能測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)    曹麗霞

車用汽油機(jī)噴油系統(tǒng)性能仿真及智能控制研究    賈國(guó)海

中國(guó)未來能源需求預(yù)測(cè)與潛在危機(jī)    李金鎧;

世界燃料電池汽車開發(fā)動(dòng)向    楊軟慧

內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)三維氣體流場(chǎng)的數(shù)值模擬    李國(guó)偉，蔣德明

國(guó)內(nèi)外混合動(dòng)力電動(dòng)汽車開發(fā)動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)    王軍,申金升

汽車排放污染及控制方法    閆君杰;陳芳;

我國(guó)石油安全問題    柴聚隆;李明紅;張智亮;張暉;

認(rèn)真貫徹黨的十七大方針,促進(jìn)完成節(jié)能環(huán)?！笆晃濉庇?jì)劃的探討    郭廷杰;

汽油機(jī)進(jìn)氣結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)換氣過程的影響研究    鄧康耀,方適應(yīng),朱義倫

進(jìn)排氣管結(jié)構(gòu)與配氣系統(tǒng)匹配對(duì)汽油機(jī)性能的影響研究    褚超美,陳家琪,張振東,涂南明,郭磊

電噴發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的設(shè)計(jì)與開發(fā)    韓同群

柴油機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)模擬    王宇琳

基于GT-POWER的汽油機(jī)仿真及優(yōu)化設(shè)計(jì)    劉宇

CA4102天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)    韓小強(qiáng)

基于ADVISOR的電動(dòng)汽車性能仿真研究    劉靈芝;

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的建模與仿真研究    肖平;

混合動(dòng)力技術(shù)與未來汽車的發(fā)展    徐小東;張炳力;

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車用電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制器的電磁兼容設(shè)計(jì)    韓利;溫旭輝;曾莉莉;

水平鉛酸電池的實(shí)驗(yàn)研究與性能分析    何士娟,張承寧,彭連云,孫逢春,譚建

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車技術(shù)發(fā)展與現(xiàn)狀    何洪文,祝嘉光,李劍

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車用鋰離子電池充放電性能及應(yīng)用研究    魏躍遠(yuǎn),林逸,林程,王震坡,何洪文

電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程能量計(jì)算和影響因素分析    徐貴寶,王震坡,張承寧

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GIS在電動(dòng)汽車充換電設(shè)施建設(shè)運(yùn)行中的應(yīng)用    謝添卉;李武峰;柏德勝;崔宇;羅小英;

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP PID在電動(dòng)車能量回收技術(shù)中的運(yùn)用    安強(qiáng);

機(jī)動(dòng)車尾氣污染與新能源汽車    裴琨;

電動(dòng)汽車上電機(jī)的選用    劉子豪;

ADVISOR仿真軟件及其在電動(dòng)汽車仿真中的應(yīng)用    張?jiān)?張承慧;

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中國(guó)未來能源需求預(yù)測(cè)與潛在危機(jī)    李金鎧;

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基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的車用汽油機(jī)過渡工況空燃比辨識(shí)    吳義虎;侯志祥;申群太;

基于Simulink的高壓共軌柴油機(jī)噴油系統(tǒng)仿真計(jì)算    劉少?gòu)?張宗杰,胡昆鵬,孫春鵬

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PIC單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)(10)    丁錦滔;

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火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程的多維模擬    楊迪,劉兵,蔣德明

內(nèi)燃機(jī)燃燒模型的研究現(xiàn)狀與展望    李紹安,蘇萬華

汽油機(jī)射流燃燒室的燃燒模擬計(jì)算    尚秀鏡,鄭進(jìn)才,李勇,劉友鈞

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EQ491電噴發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)的匹配優(yōu)化計(jì)算    王建昕,帥石金,許元默,莊人雋

功率型NiMH動(dòng)力電池組建模研究    余曉江;何洪文;

混合動(dòng)力汽車電動(dòng)機(jī)的選擇與仿真比較    夏小華,吳小清

混合動(dòng)力汽車用Atkinson循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的探討    田永祥;杜愛民;陳禮璠;

混合動(dòng)力汽車用行星齒輪機(jī)構(gòu)的理論研究與仿真分析    步曦;杜愛民;薛鋒;

基于GT-POWER的混合動(dòng)力汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)值研究    郝彥琴;龍憲軍;楊海;

四輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車能量管理策略仿真    杜愛民;馮旭云;

ISG型混合動(dòng)力汽車模糊控制策略及仿真    胡洪祥;秦大同;舒紅;楊亞聯(lián);丁李輝;

基于Start-Stop技術(shù)的微混轎車仿真及試驗(yàn)研究    李振磊;林逸;龔旭;

電池均衡控制策略研究    田銳,秦大同,胡明輝

基于BOOST的柴油機(jī)整機(jī)性能優(yōu)化設(shè)計(jì)    李文;劉載文;付曉寧;許繼平;

連鑄板坯加熱爐數(shù)學(xué)模型及熱裝仿真計(jì)算    董補(bǔ)全;向順華;高仲龍;

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