停缸技術(shù)對柴油機(jī)性能影響的仿真及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、停缸技術(shù)因可以有效降低汽油機(jī)的油耗而被采用。面對燃油短缺和新排放法規(guī)對碳排放限制的壓力，停缸技術(shù)正逐漸從8缸、6缸汽油機(jī)應(yīng)用到4缸甚至3缸汽油機(jī)上。汽油機(jī)停缸后節(jié)氣門開度增大以給工作缸提供更多的混合氣從而保證停缸前后功率不變，此時(shí)發(fā)動機(jī)節(jié)流損失減小，充氣效率提高，混合氣的燃燒品質(zhì)得到提高，油耗降低。柴油機(jī)不具有節(jié)氣門，但停缸后工作缸的效率提高，燃燒得到改善，循環(huán)熱效率提高，油耗降低。此外，柴油機(jī)采用斷油斷氣式停缸后傳熱損失和機(jī)械損失減少

2、，油耗降低。
　　在國外停缸技術(shù)已應(yīng)用到了4缸柴油機(jī)上，國內(nèi)由于柴油機(jī)在乘用車上應(yīng)用較少，前人對柴油機(jī)停缸的研究較少，且大多是對8缸、6缸柴油機(jī)停缸仿真研究，缺乏停缸技術(shù)在小型柴油機(jī)應(yīng)用時(shí)對油耗、排放、振動的全面實(shí)驗(yàn)研究。因此，研究停缸技術(shù)在小型4缸柴油機(jī)上的應(yīng)用具有較高的實(shí)用價(jià)值。
　　本文以某小型4缸柴油機(jī)為研究對象，對停缸技術(shù)在小排量柴油機(jī)上的應(yīng)用進(jìn)行了仿真與實(shí)驗(yàn)研究。首先搭建了實(shí)驗(yàn)臺架，完成了測功機(jī)的選型并對原機(jī)外特

3、性下的性能進(jìn)行了驗(yàn)證。其次，基于GT-power軟件建立了實(shí)驗(yàn)用柴油機(jī)的模型，選取低、中、高三種轉(zhuǎn)速同一負(fù)荷率扭矩為模擬點(diǎn)，模擬了停1缸和停2缸時(shí)停缸位置對油耗的影響。在此基礎(chǔ)上實(shí)測了斷油式停缸時(shí)不同停缸位置的整機(jī)振動烈度。結(jié)合油耗、振動、傳熱損失等因素確定了停1缸和停2缸時(shí)的停缸位置。最后在斷油式和斷油斷氣式停缸模式下進(jìn)行了停缸實(shí)驗(yàn)。仿真與實(shí)驗(yàn)表明:
　　(1)停1缸時(shí)停缸位置對油耗影響不大，停2缸時(shí)停2、3缸油耗小于停1、4缸

4、;斷油式停缸后缸內(nèi)等容度降低導(dǎo)致油耗增加，斷油斷氣式停1缸時(shí)的油耗與原機(jī)相比有增有減，斷油斷氣式停2缸后的油耗高于原機(jī)。
　　(2)斷油式停缸后NOx排放高于停缸前，但碳煙排放低于停缸前。斷油斷氣式停缸后NOx排放高于斷油式停缸，碳煙排放高于斷油式停缸但是與原機(jī)相比有增有減。
　　(3)停缸后的振動高于原機(jī)，但兩種停缸模式下的振動有高有低。停缸后的噪聲高于原機(jī)。
　　本文為停缸技術(shù)在小型柴油機(jī)上應(yīng)用提供了研究依據(jù)，具體