喷油脉宽和节气门开度对直线发动机性能的仿真研究.pdf

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1、第41卷第6期2012年12月小型内燃机与摩托车SMALLINTERNALCOMBUST[ONENGINEANDMOTORCYCLEV01．41NO．6Dec．2012·研究·开发·喷油脉宽和节气门开度对直线发动机性能的仿真研究胡玉岩王哲邓俊尹兆雷章桐(同济大学新能源汽车工程中心上海201804)摘要：基于直线发动机实验台架，建立了直线发动机的GT—Power仿真模型，并进行直线发动机样机实验，将实验数据与仿真结果进行对比，验证了仿真模型的正确性。基于验证的仿真模型，研究了直线发动机的燃烧特性，分析了各主要设计、控制参数对发动机起动性能的影响。结果表明：在节气门开度不变的情况下，喷油脉宽的大小

2、直接影响发动机气缸内的缸压曲线，且随着喷油脉宽的增大缸内压力也不断增大；当喷油脉宽不变，节气门开度在10。～600的范围内变化时，随着节气门开度的增大，直线发动机的缸内压力逐渐降低。关键词：直线发动机GT—POWER仿真研究韦伯燃烧模型中图分类号：TK413．8文献标识码：A文章编号：1671—0630(2012)06—0001—06ASimulationAnalysisontheFree-PistonEngineConcerningtheInjectionPulseWidthandAirThrottleAngleHuYuyan，WangZhe，DengJun。YinZhaolei。Zhang

3、TongCleanEnergyAutomotiveEngineeringCenter，TongjiUniversity(Shanghai，201804，China)Abstract：ThispaperpresentsthemethodtobuildthemodeloflinerengineandthesimulationprocessbasedonthesoftwareofGT—POWER，whichisthenvalidatedbytheexperimentation．Thecirculationcharacteristicsoflinearenginehavebeenstudied．The

4、keyparametersofdesignandcontrolthataffectthestartingperform—ancehavealsobeenanalyzed．Thesimulationresultsshowthat，duringthestartingprocessoflinerengine，oncetheinjectordeliveryrateisfixed，thecylinderpressurewillmountupastheinjectionpulsewidthincrea—ses．Italsoindicatesthatwhentheairthrottleanglethatis

5、intherangefromtendegreetosixtygetslarger，thecylinderpressureoffirstcircledescends．Keywords：Linerengine，GT—POWER，StartingSimulation，Wiebecombustionmodel引言能源危机和环境污染问题已成为制约当今中国汽车工业发展的不可忽视的两大影响因素⋯。相比于其他尚处在论证和实验阶段的汽车技术，混合动力汽车成为当前解决环保和资源问题的切实可行的方案。同时开发高效、低污染、可靠、可使用多种燃料和具有良好技术继承性的新型发动机也是进行科研开发的一个重要方面。直线发动机

6、／发电机系统作为一种新型的混合动力方案，正日益引起关注‘引。1998年，美国Sandia国家实验室开发了与直线{基金项目：上海市科委资助项目(08DZl207700)；上海市重点学科建设项目(B303)；国家自然科学基金(51006075)。作者简介：胡玉岩(1988一)，男，硕士研究生，研究方向为整车集成。2小型内燃机与摩托车第4l卷发电机有机结合的内燃发电机，从实验情况来看，这种发电机组具有高效率、质量轻、有害气体排放低和可使用多种燃料等特点旧j。美国西弗吉尼亚大学先后对二冲程和四冲程汽油机进行改造，试制了可用于混合动力汽车的自由活塞发动机／发电机，证明了自由活塞发动机稳定运行的可能性。他

7、们对二冲程样机的运动过程进行了热力学简化模拟分析。同时，他们还通过仿真模型研究了直线发动机与发电机的性能匹配问题‘4J。近期国内上海交通大学已经搭建基于HCCI的直线发动机系统并进行了相关课题研究。目前针对直线发动机系统的研究多侧重于起动机构的电控方法和起动力的换向策略，虽然也有些研究针对直线发动机的内燃机燃烧和正常工况的特性仿真，但对于各种控制参数对直线发动机的性能研究仍然需要更加深入的分析。本