单缸发动机进气特性仿真与实验研究.pdf

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1、上海理工大学学报第36卷第6期J．UniversityofShanghaiforScienceandTechnologyVo1．36No．62014文章编号：1007—6735(2014)06—0562—04DOI：10．13255／j．cnki．jusst．2014．06．010单缸发动机进气特性仿真与实验研究叶昌，张振东，刘钰，吴后平(上海理工大学机械工程学院，上海200093)摘要：分析了单缸发动机进气系统的工作原理，通过台架实验研究了进气道内气体的剧烈波动现象．在此基础上，讨论了单缸发动机进气道内气体剧烈波动现象的产

2、生原因．运用理想气体方程、速度一密度方程和质量守恒方程建立了进气管内气体运动的动力学模型，通过Matlab／Simulink软件对该系统进行数值仿真．台架实验对比分析表明，基于速度一密度法的单缸发动机进气系统仿真模型对于进气量的测量具有较高的准确性，并可以在进气压力波动剧烈的情况下较好地反映出循环进气量．关键词：单缸发动机；进气特性；仿真分析；速度一密度法中图分类号：TK417．1文献标志码：ASimulationandExperimentalResearchonPerformanceofSingle—CylinderEng

3、ineIntakeSystemYEChang，ZHANGZhen-dong，LIUYu，WUHou-pino(SchoolofMechanicalEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，Chn)Abstract：Theworkingprincipleofasingle—cylinderengineintakesystemwasdeeplyanalyzed，andthegasfluctuationphenomenoninint

4、akesystemwasconfirmedbyworkingbenchtest．Onthisbasis，thegeneratingmechanismofgasfluctuationphenomenoninthesingle—cylinderengineintakesystemwasdeeplydiscussed．Byvirtueoftheidealgasequation，thespeed-densityequationandthemassconservationequationanintake．gasdynamicsmode

5、lforthesingle—cylinderenginewasfounded．TheMatlab／Simulinksoftwarewasusedtosimulatethesystem．Thecomparativeresultsbetweenthenumericalsimulationandexperimentsshowthatthemodelforthesingle—cylinderengineintakesystembasedonthespeed—densitymethodhasagoodaccuracy．Itcanwel

6、lreflecttheintakevalueofthesingle-cylinderengineundervolatileintakepressure．Keywords：single—cylinderengine；intakesystemcharacteristics；simulationanalysis；speed．densitymethod·收稿日期：2013—10—10基金项目：国家自然科学基金资助项目(51275309)；上海市研究生教育创新基金资助项目(JWCXSL1202)第一作者：叶N(1988一)，男，硕士研

7、究生．研究方向：发动机电子控制技术．E-mail：yechang163@163·conq通讯作者：张振东(1968一)，男，教授．研究方向：发动机燃烧与排放控制．E-mail：usstzzd@126·tom第6期叶昌，等：单缸发动机进气特性仿真与实验研究进气量作为发动机控制系统中一项重要的参数，与喷油量共同为发动机不同工况提供最佳的燃舟油混合气，对发动机的动力性、燃油经济性以及排放山昌性能具有重要的影响[1I2]．与多缸发动机相比，单缸＼幽发动机的进气过程由于受到较小的进气稳压腔、脉冲式的进气过程等因素影响，导致每个工作循环

8、中划进气道内的压力波动更为剧烈，很难精确对其进行测量l_3]．目前，国内单缸发动机的控制策略大多采用传统的速度一开度算法，这种方法利用节气门开度和发动机转速决定发动机的喷油量，避免了进气压力图23000r／min进气压力变化波动对发动机喷油量造成的影响[4]．但这种方法的Fig．2Inta