计算机仿真技术在电控燃油喷射开发中的应用

研究计算机仿真技术在电控燃油喷射发动机上的应用 ,加快电控汽油机的开发进度 ,更好地提高汽油机乃至汽车的整体性能 .结合自行设计的电控系统 ,建立了控制数据和汽车在驾驶循环中发动机工况点的计算机仿真模型 ,以及整车性能预测模型 .利用该方法对一台微型轿车进行了电控燃油喷射的改造 .试验结果表明 ,计算机仿真获得的控制数据具有很好的精度 ,仿真模型获得的发动机工况点以及整车性能预测结果对于指导控制系统与汽油机的匹配具有很大的意义 ,加快了电控汽油机的开发进度 .     

进气迟后角对车用汽油机性能的影响

通过AVL BOOST软件建立了TJ376QE汽油机的工作过程计算模型,运用实验数据论证了该模型,并进一步分析了进气迟后角对发动机性能的影响。分析结果表明：在4 000 r/min以上的高速时,可适当加大进气迟后角,利用高速气流惯性进气,提高充气效率,从而在一定程度上可改善汽油机高低转速下兼顾动力性与经济性的矛盾。同时通过研究结果分析,对车用发动机配气系统设计改进具有一定的指导意义。     

节气门-转速响应模型的仿真与实验研究

根据发动机运行时的物理特性,结合现代控制理论建立基于工作循环事件周期采样的离散电控汽油机节气门-转速响应模型,并利用递推算法和I.D.Landau的模型识别方法,对WF4C27F-E型汽油机进行了该模型的实验研究,辨识出模型参数;利用辨识出的模型参数在Matlab/Simulink环境中建立仿真模型,将该仿真模型的阶跃扰动响应情况与真实发动机的实验数据进行比较,验证了此模型的有效性和精度.该发动机节气门-转速响应模型结构具有通用性,适合所有同类型电控汽油机,且模型求解简单,参数辩识方便,因此可以用于实时性要求较高的故障诊断以及控制性能优化.     

混氢汽油机排放特性的试验

在一台加装了电控氢气喷射系统的汽油机上,在发动机1 400 r/min的条件下,对混氢汽油机排放性能进行了试验研究.试验结果表明:适当增加过量空气系数有利于改善混氢汽油机的HC、CO与NO_x排放;在理论过量空气系数附近,混氢后发动机CO排放有所升高,但稀燃条件下混氢有利于改善汽油机HC与CO排放;减小点火角后,混氢汽油机HC与NOx排放有所降低;随着进气压力的升高,HC与CO排放得到明显改善.     

基于GT-Power的BN6V87QE汽油机性能优化仿真

应用GT-Power软件建立了BN6v87QE汽油机整机结构和燃烧仿真计算模型,利用该模型对发动机的原进气歧管部分结构参数、配气相位、空燃比和点火提前角电控参数进行了匹配计算.实验验证了该仿真计算模型的计算结果与原机有很好的一致性,在此基础上,对BN6V87QE汽油机配气相位、空燃比和点火提前角电控参数进行了优化计算,试验证明发动机的性能得到了改进.     

单燃料天然气发动机缸内直喷技术研究

将175F汽油机改造为一台单燃料缸内直喷天然气发动机,并设计了以80C196KC单片机为微处理器的控制系统,探讨了控制电路设计、控制参数匹配及控制策略制定等问题.通过发动机台架试验,检验了控制系统设计及控制方法的有效性,其结果是满意的.用准维双区燃烧模型,以理论计算和实验相结合的方法对燃烧特性进行了研究,揭示天然气燃烧特性,理解燃烧机理,分析了各种结构参数、运行参数对发动机性能的影响,预测发动机参数变化后各性能参数的变化规律,减少试验工作量,为发动机研制开发提供指导.     

基于PSO和EGR的汽油机尾气排放研究

为了降低缸内直喷汽油机的排放,研究EGR系统对汽油机排放的影响.通过某款缸内直喷汽油发动机型号及参数,利用GT-POWER软件搭建仿真模型,对比仿真数据与实验数据验证模型有效性和可靠性.基于粒子群算法对常规PID控制器进行优化和改进,选取发动机转速、节气门开度和空燃比为发动机燃烧控制变量,仿真与实验测算发动机转速在25...     

小型汽油机工作过程的数值模拟

为了研究液化石油气(LPG)发动机的燃烧特征及其影响因素,预测LPG发动机性能,分别对GY6汽油发动机和LPG发动机进行了数值模拟,通过实验分别测取了燃油和燃气的示功图,将实验结果与模拟计算结果进行对比,验证模型的可靠性.模拟计算是在分析火花点火发动机缸内湍流特性基础.上,建立了发动机燃烧计算的双区模型,分别用汽油和LPG对GY6汽油机的工作过程进行了模拟,通过建立物性参数模型、传热模型、湍流卷吸燃烧模型、燃烧室几何尺寸计算模型等相应的子模型,实现了燃烧过程的计算;同时结合实验数据进行验证,实验表明计算结果合理,在小型汽油机性能预测研究中建立的准维湍流卷吸燃烧模型是可行的.     

汽油机电控系统稳态工况匹配标定研究

建立了LJ276M汽油机电控系统标定用试验台架,论述了汽油机电控系统稳态工况参数标定的步骤.汽油机电控系统的控制参数喷油脉宽和点火提前角是影响发动机性能的关键,通过对LJ276M汽油机稳态工况电控参数精细寻优标定,获得了相应的喷油脉宽MAP图和点火提前角MAP图,通过加装精细标定的电控系统发动机与原化油器式发动机的台架对比试验,验证了其功率及转矩平均提高5%,燃油消耗率降低4%.     

混氢汽油机的燃烧及排放特性试验

针对汽油机热效率低、排放高的问题,通过进气混氢降低汽油机的能耗和排放.在一台4缸汽油机上安装一套电控多点顺序气道氢气喷射系统,可实现汽油和氢气在进气道的现场混合.在发动机转速为1 500 r/min及理论当量比条件下,选择混氢体积分数为1%、1.5%、2%、3%的4种不同进气,对混氢汽油机的燃烧与排放特性进行了试验研究.试验结果表明:在混氢体积分数为3%的工况下,与原机相比,发动机制动热效率平均提高了3.23%,缸压峰值的循环变动平均减少了3.18%.随着进气中氢气体积分数的增加,发动机着火滞燃期和燃烧持续期缩短,燃烧峰值压力增加,CO₂与HC排放明显降低,但NO_x与CO排放有所增加.混氢对改善发动机性能效果显著.