增壓直噴汽油機(jī)氣系統(tǒng)特性和控制策略研究.pdf

1、隨著國際排放法規(guī)的日益嚴(yán)格和駕車者對于動力性能的需求，小排量高動力性能發(fā)動機(jī)成為了國內(nèi)外研究的重點(diǎn)。增壓直噴汽油機(jī)在提高升功率、降低油耗和排放方面具有明顯的優(yōu)勢和巨大的開發(fā)潛力，但它仍存在低速進(jìn)氣不足和瞬態(tài)響應(yīng)滯后的問題。
　　本文以2.0L增壓直噴汽油機(jī)為研究對象，開展燃燒放熱規(guī)律分析，并針對穩(wěn)態(tài)全負(fù)荷工況低速掃氣特性和瞬態(tài)工況廢氣旁通閥控制策略進(jìn)行研究，以提高其穩(wěn)態(tài)的進(jìn)氣量和瞬態(tài)響應(yīng)性能，具有十分重要的理論和實(shí)際意義。

2、　　首先建立了增壓直噴汽油機(jī)的穩(wěn)態(tài)仿真模型，研究了匹配不同增壓器對發(fā)動機(jī)性能的影響，確定了采用GT20 C201A增壓器的匹配方案。并基于爆震模型，研究了中冷后溫度對缸內(nèi)爆震情況的影響。
　　基于試驗(yàn)氣缸壓力數(shù)據(jù)，分析了發(fā)動機(jī)的燃燒放熱規(guī)律，并針對不同工況的燃燒信息，擬合得到了燃燒模型的修正公式，可用于發(fā)動機(jī)無試驗(yàn)數(shù)據(jù)工況的燃燒模型修正。
　　針對穩(wěn)態(tài)全負(fù)荷工況的進(jìn)排氣壓力波動進(jìn)行了分析，對比了進(jìn)排氣壓差和掃氣參數(shù)的變化，確

3、定了全負(fù)荷工況可用掃氣轉(zhuǎn)速區(qū)域?yàn)?000~2700r/min。此時，掃氣系數(shù)大于1.02，單缸掃氣量大于20mg，掃氣效果較為明顯。并以進(jìn)氣量為優(yōu)化目標(biāo)，完成了全負(fù)荷工況氣門正時策略的優(yōu)化研究，顯著改善了發(fā)動機(jī)低速進(jìn)氣不足問題。
　　通過研究廢氣旁通閥關(guān)閉持續(xù)期的影響和PD控制效果，確定了瞬態(tài)工況廢氣旁通閥優(yōu)化控制策略，即在瞬態(tài)變化開始時關(guān)閉廢氣旁通閥，當(dāng)渦輪增壓器轉(zhuǎn)速達(dá)165000r/min時通過PD控制旁通閥開度，其中，P參數(shù)