基于AMESim软件的汽油机进气歧管和气门正时优化.pdf

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1、研究与DOh10．3969／j．issn．1009-9492．2012．12．017基于AMESim软件的汽油机进气歧管和气门正时优化韩文艳(中北大学，山西太原030051)摘要：为满足中低速较低油耗和较高扭矩输出，用AMESim软件对某小型涡轮增压汽油机进行了一维热力学过程仿真。在对仿真模型标定后，对所研究发动机的全负荷性能进行了优化。对进气歧管长度、气门正时对扭矩、充气效率和油耗的影响进行了计算分析。为克服高速和低速之间的矛盾，对采用可变气门正时策略进行了分析。结果显示，利用进气谐振效应合理地匹配进气歧管长度并对气门正时优化后，发动机中低速端扭矩和燃油消耗率都得到有效改善。关键

2、词：汽油机；进气歧管；气门正时；优化设计；AMESim软件中图分类号：U464．171文献标识码：A文章编号：1009—9492f2012)12—0051—05OptimizationDesignofIntakeManifoldandValveTimingofGasolineEngineBasedonAMESimCodeHANWen—yan(NoahUniversityofChina。Taiyuan030051。China)Abstract：Inordertoacquirelowerfuelconsumptionandhighertorqueoutputatlowandmiddle

3、speed，anenginecyclesimulationofasmalltarbochargedgasolineengineisconductedbyAMESim．Aftervalidatedagainsttestdata，thesimulationmodelisusedtooptimizethefullloadperformanceofsparkignition(SI)engine．Theeffectsofbothintakemanifoldlengthandvalvetimingonthetorque，volumetricefficiencyandfuelconsumptio

4、nareinvestigatedindetails．Toovercometheconflictsbetweenlowspeedandhighspeedengineperformance，variablevalvetiming(VVT)strategyisalsoinvestigated．Theresultsshowthat，enginetorqueandbrakespecificfuelconsumpti0n(BSFC)duringlowandmiddlespeedperiodcanbeimprovedeffectivelyasvalvetimingisoptimizedandma

5、tchedwithintakemanifoldlengthreasonablyusingthegasdynamiceflfect．KeyWO!’ds：gasolineengine；intakemanifold；valvetiming；optimizationdesign；AMESimO引言了分析研究。为详细了解进气歧管长度和气门正随着气候恶化和寻找降低CO排放措施的压力时对充气效率的影响，文中对多种进气歧管长度的加剧，燃油效率成为人们最为关注的焦点之一，和气门正时匹配进行了计算分析。而汽油机燃油效率提高的需求促使人们加大了对小1发动机参数型化涡轮增压发动机的研究力度[11。另外，越

6、来越本文所研究发动机为一1．5L涡轮增压进气道复杂的发动机对产品开发和升级的需求越来越喷射汽油机，其具体参数列于表1。高。为克服快速开发和高成本之间的矛盾，仿真2搭建一维仿真模型技术已成为一个很好的解决方案而备受青睐。2．1模型描述进气系统作为内燃机的重要组成部分，它对为了解发动机热力学工作过程并对其性能进发动机的充气效率起着不容忽视的作用，进而影行优化，首先根据实际发动机结构参数搭建了一响到发动机的性能卅。本文主要对一涡轮增压汽维热力学工作过程仿真模型，模型如图1所示。油机进气歧管长度和气门正时进行优化匹配，以模型搭建基于AMESim软件中IFP—Engine数据库发动机常用工况

7、的扭矩和燃油消耗率为目标，使完成，它能够以曲轴特征时间尺度为顺序完整地用一维仿真模型对发动机瞬时热和质的传递进行模拟实际发动机运行过程。收稿日期：2012—06—27[二二二I]与表1发动机规格300项目规格270发动机形式直列四缸气道喷射24O缸径，iYlln75拿Z交210行程／I1311"184．8囊压缩比9．5：ll80连杆长度／ml／l143．7l5O点火顺序I一3—4—212O进气门开启时刻(1mm有效升程)一l2。CABTDCl5002000250030