基于BOOST的摩托车发动机进气系统优化.pdf

《基于BOOST的摩托车发动机进气系统优化.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第30卷第6期2013年12月内燃机与动力装置I．C．E&PowerplantV01．30No．6Dec．2013【设计开发】基于BOOST的摩托车发动机进气系统优化高宏亮，王春龙(江门市大长江集团有限公司研发中心，广东江门529030)摘要：针对某款摩托车发动机在特定市场需求高速性能的情况下，运用性能先进模拟软件BOOST对该机进行了分析，找出了影响原机高速性能的主要原因。通过优化进气系统的结构，提高了发动机高速性能。对优化后方案进行了台架试验，高速性能提高11％，中低速性能基本不变，达到预期效果。关键词：摩托车；发动机；性能模拟中图分类号：TK413．4文献标志码：A文章编

2、号：1673—6397(2013)06—0015—03OptimizationofIntakeSystemofMotorcycleEngineBasedonBOOSTGAOHong—liang，WANGChurl—long(JiangmenGrandRiverGroupCo．，Ltd．R&DCentre，Jiangmen529030，China)Abstract：Formeetingthedemandinspecialmarketforhigaperformanceandhi【ghspeedmo—torcycleengines，theenginewassimulatedbyth

3、eadvancedsimulationsoftwareBOOSTtoexplorethemainfactorsthatinfluencestheen舀neperformanceathilghspeed．Theintakesystemwasopti-mizedtohaveabetterengineperformanceathighspeed．ThebenchtestshowstheexpectationthattlIehighspeedperformanceincreases1l％andthemediumspeedperformancedoesnotchange．KeyWords

4、：Motorcycle；EnginePerformance；Simulation引言发动机换气过程的好坏直接影响发动机的动力性、经济性和排放性能。在发动机本体不变的情况下，若通过进排气系统的优化设计，能吸入更多的新鲜空气，提高充气效率，从而提高发动机的动力性能¨J。因此，合理利用进排气动态特性、优化进排气系统结构，对改善发动机的性能具有重要意义。目前，为了高效地开发发动机性能，国内外都采用了先进的性能模拟技术，其模拟结果对设计有一定的指导意义，但是其精度还有待于进一步提高，而模拟精度在很大程度上又取决于基础模型的标定，传统的模型标定主要是对扭矩和功率的标定旧儿3

5、，但是性能计算

6、主要是基于发动机换气计算，尤其是对于摩托车单缸汽油机，进排气的压力波脉动对换气效果非常敏感。因此，在标定扭矩的同时，标定好进排气压力波就显得十分重要，这样才能更加准确地进行性能预测和优化。本文针对一款摩托车发动机在特定市场需求高速性能的情况下，以AVLBOOST为平台，建立了某摩托车单缸汽油机性能模型，并进行了台架和燃烧分析测试，对其扭矩和进排气压力波进行了验证，在此基础上分析和优化了发动机进气系统，以提高发动机的动力性能，最终达到预期目标要求。l问题提出及目标针对一款摩托车在某些市场需要高速性能的要求，该摩托车是一款自然吸气的化油器式单缸汽油机，其发动机具体参数如表1所示。原

7、始机型作为成熟机型，考虑到变更发动机可能带来风险大以及作者简介：高宏亮(1979一)，男，硕士，工程师，主要研究方向为内燃机热力学开发和配气机构优化。收稿日期：2013—09—28·16·内燃机与动力装置2013年12月验证项目多和周期长等问题，又要求新品快速推人市场，因此要求发动机本体基本不做变更的情况下，通过优化进排气系统来实现高速性能提升。优化目标：不牺牲中低速性能的条件下，高速性能提高8％一10％。优化方案约束条件：除摩托车发动机本体基本不变外，考虑到车体不做变更，因此进排气系统的长度要求不能有较大的变化。表1发动机基本参数表项目参数发动机机型单缸四冲程缸径／mm×冲程

8、／mm52．4×49．5排量／L0．107压缩比9．1进气方式自然吸气燃油供给方式化油器2模型建立及其标定以AVLBOOST软件为平台，按照实际发动机的几何结构和进排气系统参数建立了某款摩托车单缸汽油机的发动机模型，其模型结构如图1所示，其中主要的边界条件包括：气门升程曲线采用盘车法进行测试，气道流量系数通过气道流量台测试获得，如图1所示气道流量系数图；燃烧模型采用双区模型，其参数从燃烧分析仪测试结果得到；摩擦损失采用缸压法计算，通过燃烧分析和台架测试结果获得(FMEP=IMEP—BMEP)