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油料模拟台架试验(第2版)
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你可能喜欢循环变排量发动机输出特性模拟计算与台架试验--《燕山大学》2011年硕士论文
循环变排量发动机输出特性模拟计算与台架试验
【摘要】：发动机负荷率是影响汽车燃油经济性的重要因素。研究表明发动机在负荷率为80%~90%时,燃油经济性较好。发动机选配时一般是以保证汽车预期的最高车速、加速与爬坡能力为前提,而在市区行驶的轿车大多情况下是以中低速行驶,发动机负荷率低,通常为20%~50%,因此油耗较高。发动机变工作排量技术,根据汽车的实际工况,通过电控方式有规律的停止部分气缸作功,以改变发动机实际参与作功的排量,使发动机始终处于较经济的负荷率区间,从而提高汽车的燃油经济性。
研究变排量技术,通过对具体的变排量模式下发动机输出功率及扭矩的预测,为变排量控制策略提供依据。本文采用Elbert Hendricks提出的发动机“平均值模型”与经验公式相结合的方法,通过对节气门开度、进气歧管容积、进气歧管内空气压力及温度、进气流量、喷油量和发动机转速等建模所需参数的研究,利用Matlab/Simulink模块建立了变排量发动机动力输出特性计算模型,为发动机变排量控制策略的制定提供了条件。最后进行了发动机台架试验,并对试验数据进行了曲线拟合,验证了计算模型的精度。结果表明所建立的模型计算误差较小,由于发动机的经济工作区间也非定值,因而能满足发动机变排量技术的要求。
【关键词】：
【学位授予单位】：燕山大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2011【分类号】：U464【目录】：
Abstract5-8
第1章 绪论8-15
1.1 所选课题的研究背景和科学意义8-9
1.2 目前相关技术研究现状9-13
1.2.1 Daimler Chrysler 汽车的多排量系统10-11
1.2.2 Mercedes-Benz 汽车的主动歇缸技术11
1.2.3 GM 汽车的智能燃油管理系统11-12
1.2.4 Honda 汽车的可变气缸管理12-13
1.3 本课题的基本思路13
1.4 本课题的主要研究内容及关键问题13-15
1.4.1 本课题的主要研究内容13-14
1.4.2 本课题的关键问题14-15
第2章 发动机变排量理论基础及前期试验结果15-24
2.1 发动机性能指标及特性15-18
2.1.1 发动机的指示性能指标15-16
2.1.2 发动机的有效性能指标16-17
2.1.3 发动机工作过程中的热损失17-18
2.1.4 发动机速度特性18
2.2 发动机变工作排量技术18-22
2.2.1 变工作排量模式的设计原则19
2.2.2 变工作排量模式的设计方法19-20
2.2.3 控制周期等于4 循环变排量模式设计20-21
2.2.4 控制周期等于8 循环变排量模式设计21-22
2.3 变排量道路试验22-23
2.4 本章小结23-24
第3章 发动机输出特性建模基础24-36
3.1 各种发动机输出特性计算方法24-27
3.1.1 基于热力学模型的工作过程数值计算24-25
3.1.2 类比法25-26
3.1.3 平均值模型26-27
3.2 平均值模型主要计算参数的获取27-33
3.2.1 结构参数28-29
3.2.2 计算参数29-33
3.3 利用经验公式预测发动机的外特性33-35
3.4 本章小结35-36
第4章 变排量发动机输出特性建模36-60
4.1 平均值模型简介36-37
4.2 进气系统子模型37-47
4.2.1 节气门处空气流量模型37-42
4.2.2 进气门处空气流量模型42-45
4.2.3 进气歧管空气压力模型45-47
4.3 动态燃油子模型47-51
4.4 动力输出子模型51-54
4.5 变排量模型54-56
4.6 仿真结果分析56-59
4.7 本章小结59-60
第5章 台架试验及模型验证60-70
5.1 台架试验系统60-62
5.2 台架试验数据处理数学模型62-67
5.2.1 利用最小二乘法拟合发动机外特性63-64
5.2.2 利用多元线性回归对发动机速度特性进行曲面拟合64-67
5.3 仿真结果与试验结果对比分析67-69
5.4 本章小结69-70
参考文献73-77
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果77-78
作者简介79
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