分開(kāi)循環(huán)式發(fā)動(dòng)機(jī)性能仿真及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、分開(kāi)循環(huán)式發(fā)動(dòng)機(jī)是基于前人分開(kāi)循環(huán)的設(shè)計(jì)理念,以?shī)W托循環(huán)為基礎(chǔ),對(duì)傳統(tǒng)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的一種新型發(fā)動(dòng)機(jī)。它的設(shè)計(jì)思想中試圖包含對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率有重要影響的三個(gè)因素:無(wú)節(jié)流,高壓縮比和大膨脹比的米勒循環(huán),這為傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展帶來(lái)生機(jī),具有重要的研究意義。本文針對(duì)Scuderi分開(kāi)循環(huán)式發(fā)動(dòng)機(jī)的性能,主要在仿真模擬和優(yōu)化設(shè)計(jì)上進(jìn)行了較深入的理論研究。
　　在分析分開(kāi)循環(huán)式發(fā)動(dòng)機(jī)的基本機(jī)構(gòu)和工作過(guò)程的基礎(chǔ)上,本文應(yīng)用 AV

2、L BOOST軟件對(duì)其工作過(guò)程進(jìn)行了一維仿真模擬研究。首先建立了分開(kāi)循環(huán)式發(fā)動(dòng)機(jī)一維仿真參數(shù)化模型,并驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性,通過(guò)模型的熱力循環(huán)計(jì)算,預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)四個(gè)轉(zhuǎn)速全負(fù)荷下的大部分性能指標(biāo),并對(duì)4000r/min時(shí)缸內(nèi)壓力、溫度隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律曲線進(jìn)行分析。然后建立相似機(jī)型的傳統(tǒng)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)一維仿真模型,在保證相同排量的情況下,將兩種發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能、經(jīng)濟(jì)性能進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明:與傳統(tǒng)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)相比,分開(kāi)循環(huán)式發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能在中

3、低速時(shí)較差,在高速時(shí)略好,輸出轉(zhuǎn)矩曲線比較平坦;經(jīng)濟(jì)性能較好,實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的提高。
　　為了在理論上指導(dǎo)分開(kāi)循環(huán)式發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā),本文應(yīng)用 AVL DESIGN EXPLORER軟件,采用響應(yīng)面方法對(duì)關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)(壓縮缸上止點(diǎn)與膨脹缸上止點(diǎn)之間的相位差,壓縮比,膨脹比,壓縮缸交換閥和膨脹缸交換閥的配氣正時(shí)值、最大氣門(mén)升程值)及動(dòng)力輸出特性進(jìn)行了仿真優(yōu)化研究。首先運(yùn)用拉丁超立方試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析了關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能的影響以及