可變?nèi)紵野l(fā)動機性能仿真研究.pdf

1、本文采用發(fā)動機性能仿真方法研究了VCC(Variable Combustion Chamber，可變?nèi)紵?活塞的技術(shù)可行性。修改了VCC發(fā)動機工作過程計算中的活塞運動方程；提出了VCC發(fā)動機性能與VCC動力學(xué)耦合仿真的迭代計算方法；建立了AVL-Boost發(fā)動機性能仿真模型，采用耦合迭代的方法預(yù)測了VCC發(fā)動機的經(jīng)濟性和動力性；分析了VCC活塞技術(shù)對缸內(nèi)燃燒循環(huán)波動和不均勻性的影響。
　　 燃燒期間VCC活塞頭部相對于活塞裙部

2、的相對位移(VCC位移)導(dǎo)致了燃燒室容積的變化。通過引入包含有VCC位移的活塞運動方程，修改后的VCC發(fā)動機活塞運動包括有曲柄連桿機構(gòu)產(chǎn)生的活塞位移和VCC位移，從而能夠利用商業(yè)發(fā)動機性能仿真軟件AVL-Boost分析VCC發(fā)動機的工作過程。
　　 VCC發(fā)動機在燃燒期間氣缸壓力變化和VCC位移變化相互關(guān)聯(lián)，表現(xiàn)出強烈的系統(tǒng)非線性特征，無法直接應(yīng)用AVL-Boost完成VCC發(fā)動機性能仿真。為此，提出了VCC發(fā)動機性能與VCC活

3、塞動力學(xué)耦合仿真的迭代計算方法，并提出了相應(yīng)的迭代收斂準(zhǔn)則和迭代步進修改公式。
　　 基于AVL-Boost軟件建立了VCC汽油機的仿真模型，通過耦合迭代仿真計算論證了VCC活塞的技術(shù)可行性。耦合仿真表明：1)VCC活塞能夠滿足車用發(fā)動機復(fù)雜工況下的動態(tài)響應(yīng)要求；2)VCC活塞能夠在高負(fù)荷工況下控制高壓縮比發(fā)動機的缸內(nèi)過高壓力；3)VCC發(fā)動機能夠在各種負(fù)荷工況改善燃油經(jīng)濟性，高負(fù)荷工況時燃油經(jīng)濟性約提高10％，低負(fù)荷工況燃油經(jīng)