大学生创新性实验计划项目学生实施方案

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1、燕山大学国家大学生创新性实验计划项目开题报告（参考模版）项目名称：基于单缸四冲程机的直流扫气式二冲程机的性能实验研究项目编号：081021615负责人：闫伟静联系电话：15032382820所在院系：车辆与能源学院专业年级：交通运输专业06级指导教师：夏怀成、邸立明课题性质、来源：□独立课题■导师的子课题□其他项目起止时间：2009.1-2010.12教务处制2008年11月一、课题论证（可另附页）1．课题的立项背景、目的和意义（明确指出学生自己对课题的理解）目前，虽然对发动机的性能改进取得了一定的成果，但对基于单一工作模式的发动机而言，若实现在较大工况范围内提升发动机性能

2、，还具有一定难度。众所周知，二冲程和四冲程两种往复活塞式发动机有各自的优点和应用领域，一方不能被另一方所替代。因此，进行以下探讨是很必要的：设计出一种新型的发动机，经过控制程序的切换，既可以进行二冲程工作模式，又可以进行四冲程工作模式，将二者的工作模式融合，使一台发动机同时具备二冲程和四冲程发动机的优点，以获得两个不同工况下的最佳性能点，使发动机的扭矩和功率能在更大的工况范围内有良好的表现，进而使发动机排量更小、质量更轻，同时功率却更加强大、油耗和排放更低。而在技术不断进步的今天，这种设想已经变得可行。通过这个基于崭新的发动机工作模式理论来进行结构改造和实验设计，能最大程度

3、的调动我们的主动性、积极性和创造性，使得我们的动手能力和专业技能得到锻炼，激发我们的创新思维和创新意识，同时在项目实践过程中逐渐学会思考问题、解决问题的方法、锻炼我们解决问题的能力，进一步提高我们的综合素质。2．课题研究现状评述（国内外主要发展现状与趋势，并列出至少10篇相应的参考文献）目前，世界各国已经有不少对可变冲程与压缩比、直接喷射式、可变气门升程等新型发动机技术的研究和开发，引起了人们的重视。英国著名汽车咨询公司Ricardo公司和福特汽车公司正在合作进行一个名叫2/4SIGHT的项目，研究使一台汽油发动机同时具有二冲程发动机和四冲程发动机优势的可行性[2]，并有望

4、在2010年前投入使用。该发动机没有气门和凸轮轴，由电磁阀驱动的齿轮组控制气道的开闭，当由四冲程转变为二冲程时，由高速火花塞在相当于四冲程发动机四个行程中点火两次，以提升发动机动力。采用该技术的1．04L排量、3缸发动机就可以提供相当于1．8L排量传统汽油发动机的最大功率，而低转速时的转矩要高50％。新式发动机在大部分时间都采用四冲程工作方式。而只在需要大转矩的时候才切换到二冲程模式。澳大利亚人MalcolmBeare，自行设计制造了一台将二冲程与四冲程相结合的发动机，被人们称作“六冲程”发动机[3]。其结构是将二冲程气缸倒置放在上面，下面为一个四冲程气缸，上面气缸壁上设置

5、有进、排气口，当活塞上下滑动时，可打开或关闭它们。该机由两个化油器通过一套舌簧阀供应混合气，在压缩和燃烧行程，上面活塞封闭两气口，两个活塞同时吸收燃烧压力，从而增加功率。这项技术最大的好处是舍弃了四冲程传统的蘑菇状气门，从而省去了气门振动变形带来的麻烦。Beare用杜卡迪900SS车用发动机进行改造，将转速提高至9000r/min，实际功率可达到63.2kW，而原车仅为51.5kW。其优点至少有三个，即减少振动、增加扭矩和提高节气门开度的灵敏性，而且经济性能也可得到改善。在国内，通过文献检索和汽车行业内调查了解，除邸立明曾进行过往复活塞式发动机多行程工作模式的理论探讨之外，

6、尚没有相关方面的研究报道。邸立明在“往复活塞式发动机多行程工作模式的研究”[4,5]一文中提出在一台发动机上实现二冲程、四冲程和六冲程工作模式的设计思想。其特点是维持原四冲程发动机的进、排气门结构形式不变，在气缸侧增加一个排气阀，通过无凸轮轴驱动机构控制，通过改变各个进、排气门的开闭时刻，实现发动机冲程的切换，同时实现压缩比的一定区间连续可调。本创新实验是根据邸立明老师的研究成果，进行可变冲程式发动机的前期结构设计和大量实验，使其具有大量的实验数据基础；以本田单缸四冲程发动机为研究对象，进行改进设计，使其具有二冲程工作模式，研究采用改变凸轮配气机构、点火系统、进气系统和缸侧

7、结构，通过实验达到此种发动机改造后在二冲程工作模式下动力性、经济性和排放性上最大限度的最优化。参考文献：[1]商国华.二冲程发动机仍将是21世纪摩托车的主要动力源[J].摩托车技术,1999,(12):21-23.[2]张金生.神奇的“六冲程”发动机[J].摩托车,2001,(8):20.[3]颜增品.瑞士发明六冲程发动机[J].车用发动机,1995,(6):58.[4]邸立明，詹长书，夏怀成.往复活塞式发动机多行程工作模式的研究[J].工程设计学报，2007，（4）：126-129.[5]邸立明.往复活塞式发动机