一、燃氢发动机与汽油机的车用性能对比和分析（论文文献综述）
邹鹏[1]（2020）在《一种新型全可变气门升程机构的正向开发及其应用研究》文中认为连续可变气门升程（Continuously Variable Valve Lift,CVVL）技术通过改变进气门升程和开启持续期控制进气量和负荷,从而取消节气门,降低汽油机部分负荷的泵气损失,是提高发动机部分负荷性能最有前景的技术之一。目前工程应用的机械式CVVL技术解决方案需要配合液压式可变气门正时（Variable Valve Timing,VVT）技术使用,系统跟随性差,响应速度慢,机构庞大,成本昂贵,控制策略复杂,开发周期长。为此,本课题组提出了一种新型的具有自调节气门正时功能的机械式连续可变气门升程（Continuously Variable Valve Lift and Timing,CVVLT）系统。该系统通过调节凸轮轴枢轴中心来改变气门的动作,利用一个调节电机同时控制气门升程和正时,取消了进气液压VVT,具有简单小巧、稳定可靠、成本低廉和响应迅速等优点。本文针对CVVLT系统进行了相关的研究,具体内容和结论如下:（1）搭建了原机GT-power模型,通过性能仿真初步确定气门升程曲线的主要参数,基于提出的结合性能仿真的型线设计方法对CVVLT系统的关键零部件进行了正向开发。综合GT-suite中的多体动力学模型和GT-Power发动机性能仿真模型的计算结果,对设计型线进行了优化和验证。型线优化设计的结果与设计目标值吻合良好,进气门动力学参数与原机相当,CVVLT发动机性能预测结果符合预期。成功制造和搭载了CVVLT系统,通过缸盖冷机试验平台对设计方法和CVVLT系统的功能进行了验证,验证结果符合预期。（2）开展了汽油机泵气损失的形成机理分析,并对CVVLT原理样机和原机的泵气损失共性特征进行了对比分析,讨论了原机与CVVLT原理样机的泵气损失理论极限。基于CVVLT原理样机和原机的台架试验结果,围绕汽油机经济性分解后的影响因素,进行了CVVLT系统对汽油机经济性影响的量化分析,试验结果分析表明:与原机相比,CVVLT原理样机采用气门升程控制负荷,由于部分负荷没有了节气门的节流损失,进气压力更高,泵气损失降低明显。发动机转速为1500r/min、2000r/min和3000r/min时,泵气损失分别较原机最多降低了23%、25%和22%,燃油经济性得到改善。2000r/min平均有效压力2bar和3000r/min平均有效压力2bar工况的有效热效率分别较原机提高了6.9%和8.1%。（3）基于原机一维仿真模型、设计结果和试验结果,搭建了CVVLT发动机一维仿真模型。基于该模型对CVVLT发动机进气门正时对换气过程和燃烧过程的影响进行了性能仿真分析,仿真结果表明:推迟CVVLT发动机部分负荷的进气门开启时刻,进气过程气门内外压差增大,进气流速增加,气缸容积增大,进气量增加。较大的气门升程可以减小气门的局部节流损失和推迟气门关闭时刻。基于该结果对CVVLT发动机的小负荷工况正时和升程进行了匹配优化,优化结果降低了1%到2%的燃油消耗率。（4）搭建了CVVLT发动机Converge三维仿真模型,开展了CVVLT原理样机进气门正时对缸内流动的影响研究。仿真结果表明:部分负荷工况下推迟CVVLT发动机的进气门开启时刻,进气过程中缸内滚流比和湍动能都得到增加。CVVLT发动机进气门关闭后,活塞继续下行会使湍动能不断耗散,当进气门关闭时刻提前时,进气后期活塞继续下行的距离更长,湍动能的耗散时间更长。此外,CVVLT发动机进气门越早关闭,缸内的滚流比更小,缸内流场更趋向于无序状态,更多的气体分子碰撞在缸壁上,气体分子之间的粘性耗散更多,气缸内的湍动能耗散地更快。因此,气门越早关闭,点火时刻的湍动能越弱,湍动能集中的区域也离火花塞越远,点火后火焰传播速度越慢,燃烧持续期越长。由于CVVLT发动机采用进气门早关策略,所以燃烧持续期比原机更长。本文的研究扩展了CVVL技术的实现形式,深入揭示了CVVLT系统对汽油机经济性的改善效果,明确了CVVLT原理样机的优化方向,为CVVLT系统的工程开发提供了理论指导。
徐溥言[2]（2020）在《氢内燃机NOx生成及控制策略研究》文中研究指明氢气以其优良的物化特性,成为理想的内燃机燃料之一。然而,氢气在燃烧时火焰传播速度快,燃烧温度高等特点导致了氢内燃机在运行时会产生大量的NOx排放。因此,如何降低NOx排放是氢内燃机发展面临的一大问题。针对氢内燃机NOx排放较高的问题。本文以试验的方法研究了不同NOx控制策略对氢内燃机在不同工况下燃烧和排放特性的影响。氢内燃机冷起动试验研究表明:在过量空气系数略小于1时,燃料燃烧速度加快,火焰发展期和快速燃烧持续期缩短,缸压峰值和最大压升率升高,氢内燃机起动成功时间缩短,最高转速增加。此外,由于缸内氧气浓度随着过量空气系数的降低而降低,因此,缸内富氧区域减少,NOx排放明显降低,当过量空气系数由1.4逐渐降低至0.7时,NOx排放峰值由1356ppm显着减少至89ppm,前6s内NOx平均排放降低了约84.3%。同时,在浓燃基础上推迟点火提前角也有助于氢内燃机NOx排放的进一步降低。由于氢气具有良好的还原性,可以配合催化装置降低NOx排放。因此本文在怠速工况下研究了浓燃策略对催化装置NOx转化效率的影响。研究结果表明,当过量空气系数小于1时,催化装置对NOx的转化效率将近100%。这表明,氢内燃机在实际应用中,在过量空气系数略小于1时,配合催化装置可以实现氢内燃机近零排放。由于燃料混合状态会对之后的燃烧过程产生重要影响。因此,本文也研究了不同喷氢策略对氢内燃机部分负荷条件下燃烧和排放特性的影响。研究发现,推迟氢气喷射时刻,缩短氢气与空气在燃烧室内混合时间,会在火花塞附近区域形成较浓的混合气。这导致了缸压和平均指示压力（IMEP）的升高以及火焰发展期和快速燃烧持续期的缩短。同时,由于推迟喷氢时刻会导致缸内平均最高温度(Tmax)先上升后降低,因此,NOx排放会随着喷氢时刻的推迟先上升后下降。此外,与推迟喷氢时刻结果类似,在二次氢气喷射条件下,推迟二次喷氢时刻也会使氢内燃机NOx排放先上升后下降。但是,当二次喷氢时刻晚于60°CA BTDC时,缸内局部过浓的混合气会导致缸压及IMEP的降低。这表明,喷氢策略对氢内燃机性能也有重要影响。对于氢内燃机而言,缸内温度对NOx排放的生成有决定性影响。因此,本文基于内燃机缸内喷水试验台架,研究了缸内喷水策略对氢内燃机性能的影响。研究发现,在相同过量空气系数或点火时刻下,喷水策略可以降低氢内燃机缸压以及最大压升率,同时,由于水的吸热作用会降低缸内温度和压力,火焰发展期和快速燃烧持续期增加。由于水吸热后会增加做功工质数量,因此IMEP和指示热效率（ITE）在喷水策略下均有所提高。而喷水策略也可以显着降低氢内燃机NOx排放。当喷水量由1.95mg/cycle升高至4.50mg/cycle时,NOx排放由1333ppm逐渐减小至617ppm,降低幅度约53.7%。此外,较早的喷水时刻对降低氢内燃机NOx排放有积极作用。与缸内喷水结果类似,当提高进气相对湿度后,由于水蒸气对燃烧室的冷却作用,缸压峰值和最大压升率均会下降。燃料火焰发展期和快速燃烧持续期增加,混合气燃烧过程中单位时间放热量降低。同时,由于加湿后缸内做功工质增加,因此,进气加湿有利于提高IMEP和ITE。此外,进气加湿后氢内燃机NOx排放显着降低,当过量空气系数为1.15,进气相对湿度由40%逐渐升高至74%时,NOx排放由1821ppm显着降低至1000ppm,降低了约45.1%。
陈斌[3]（2019）在《涡轮增压直喷汽油机进气管道喷水热力学原理分析和实验研究》文中研究表明增压、小型化是汽油机的主要发展方向之一,然而增压后汽油机的热负荷提高,爆震倾向加重。实际应用中通常采用推迟点火提前角、减小压缩比和加浓混合气的方法减缓爆震,但是牺牲了涡轮增压直喷汽油机动力性能和热效率。由于水具有较高的气化潜热和比热值,喷水技术在涡轮增压直喷汽油机排放的降低、性能的优化和热效率的提升方面优势明显,特别是对涡轮增压直喷汽油机爆震的抑制效果显着,是涡轮增压直喷汽油机性能强化的有效手段。进气管道喷水对涡轮增压直喷汽油机产生的影响主要有进气冷却作用和工质物性参数改变两个方面,阐明这两个作用影响力度的主次可以为涡轮增压直喷汽油机的进步提供理论支持。本文以涡轮增压直喷汽油机进气管道喷水为研究对象,以涡轮增压直喷汽油机工作过程的热力学理论为基础,采用热力学理论分析、实验验证、数值模拟的方法,明确涡轮增压直喷汽油机喷水技术的基础热力学原理,阐明涡轮增压直喷汽油机喷水技术的作用机制和节能减排机理,为涡轮增压直喷汽油机喷水技术的开发、应用提供全面的理论支持。本文主要研究内容及结论如下:（1）涡轮增压直喷汽油机进气管道喷水的热力学原理分析。在理想等容吸热循环的基础上分析喷水对各个热力过程的影响。1)将进气管道喷水过程简化为等焓过程,在整个过程中空气的相对湿度增大,而加湿所用的水在蒸发时吸收空气的热量使空气温度和压力降低;2)水的蒸发吸热使缸内工质初始温度降低。水蒸汽增加了工质的比热值,从而降低了缸内工质压缩和燃烧阶段的温升,使得吸热结束时缸内压力和温度都较原循环降低。3)理论分析表明,在忽略温度对绝热指数影响的前提下,喷水不能提高循环的热效率,但是却有效的降低了最高温度,而且使得T-s图上定容吸热线变得平缓,从而给涡轮增压直喷汽油机进一步提高压缩比和提前点火角提供了极大的便利和潜力,对于涡轮增压直喷汽油机而言,这些措施对提高经济性和动力性意义重大。（2）实验研究进气管道喷水对涡轮增压直喷汽油机动力性能和燃油经济性的影响。结果表明:涡轮增压直喷汽油机的动力性能随着WFR的增加而提升,并且功率和扭矩的增加幅度随着转速的升高而增加,各工况的整体提升幅度为1.65%5.27%。涡轮增压直喷汽油机的有效热效率在各转速下都有一定程度的提升,热效率提升幅度随WFR的增加而升高,3500 rpm全负荷WFR0.4时涡轮增压直喷汽油机有效热效率提升最大,为0.4个百分点。（3）开展喷水后涡轮增压直喷汽油机的数值分析和热平衡分析。研究说明喷水可以增加循环进气量,使缸内压力升高,3000 rpm全负荷WFR0.4时缸内峰值压力升高了3.1 bar,而缸内温度因为水的加入而降低,3000 rpm全负荷WFR0.4时缸内峰值温度降低了92.5 K,因此进气管道喷水可以有效抑制涡轮增压直喷汽油机爆震发生。喷水后涡轮增压直喷汽油机摩擦损失率和泵气损失率增加之和小于排气损失率和传热损失率的下降幅度,缸内工质比热比增加,从而使热效率提高。优化点火角和压缩比后,涡轮增压直喷汽油机性能和热效率得到进一步改善,优化点火角后各转速有效热效率的平均提升幅度为1.69个百分点,而将压缩比增加至12.5后各转速有效热效率的平均提升幅度为2.17个百分点。（4）从可用能的角度深入分析进气管道喷水对涡轮增压直喷汽油机缸内热力循环过程中不可逆性的影响。喷水后循环进气量增加,循环喷油量增加,进入缸内的进气可用能和燃料化学可用能增加;水蒸发吸热使涡轮增压直喷汽油机进气温度降低,因此进气的热力学可用能有小幅度的降低;进气量增加使涡轮增压直喷汽油机的动力性能增加,做功随之增加;虽然缸内温度降低使缸内燃烧引起的不可逆损失增加,但是传热带走的可用能和排气带走的可用能减小,做功能力增加,总体来讲喷水后循环的可用能效率升高。（5）设计四种不同的技术方案,深入研究水的进气冷却作用和工质成分改变对内燃机影响力度的不同。结果表明:压缩终点缸内压力的降低主要源于工质物性参数的改变,水的进气冷却作用对缸内峰值温度和压力的影响较小;工质物性参数的改变是进气喷水对点火燃烧后缸内温度和压力变化影响的主要因素,且工质物性的改变对缸内峰值温度和压力的影响随喷水量的增加更加明显。因此,工质物性参数的改变是喷水技术影响涡轮增压直喷汽油机热力学过程和性能的主要因素。
周峰[4]（2019）在《高压缩比液态甲烷发动机工作过程与性能的试验及仿真优化研究》文中提出推广和应用天然气发动机是优化我国能源结构、缓解能源危机、实现汽车节能减排的一条重要途径,也是治理雾霾立竿见影的一项重要举措。目前对于天然气发动机性能的研究,没有很好地结合天然气的燃料特性和发动机工作特性进行耦合研究,没有从根本上解决天然气发动机因压缩比较低和燃烧较慢而热效率不高的问题,没有解决天然气发动机压缩比升高与爆震趋势、NOx排放增加的矛盾,天然气发动机的性能和节能减排潜力还远未达到其应有的水平。为了解决上述难题,本研究提出一套天然气发动机的新型燃烧技术方案并辅之以一系列的试验和仿真优化研究,探索新型燃烧技术方案的节能潜力。本文基于课题组提出的发动机控制和运行参数检测方法,以一台量产重型卡车液化天然气发动机为研究样机,通过进行“燃料设计（提纯天然气、加氢）”与“发动机设计/运行参数（压缩比、点火提前角等）”协同优化,探索压缩比、点火提前角等参数与发动机燃烧过程、性能和排放之间的内在关联;基于热力学的基本原理建立液态甲烷发动机缸内热平衡模型,揭示热功转换过程以及缸内热平衡的影响机理;基于试验数据以及总结的发动机设计、运行和控制参数之间的量化关系,建立液态甲烷发动机的一维性能仿真模型,有针对性地对液态甲烷发动机的工作过程和性能开展模拟仿真分析与优化;并通过耦合化学反应动力学机理,建立了液态甲烷发动机掺氢燃烧的三维CFD仿真模型,对缸内燃烧和热力学过程开展详细模拟,进一步探索液态甲烷发动机燃烧和排放性能的影响机理以及改善途径。论文的研究结果表明:（1）压缩比对液态甲烷发动机的瞬时放热率峰值和10-90%燃烧持续期的影响很小,对滞燃期有明显影响。随着压缩比的提高,滞燃期缩短,燃烧正时提前,燃烧相位也随之提前。随着压缩比的提高,液态甲烷发动机的扭矩可提高9.5%,BSFC最多可减少10.9%。当压缩比增加过大时,液态甲烷发动机的BSFC只会略有下降,BSFC的降低是有效膨胀比提高和燃烧相位提前共同作用的结果。（2）在低速、低负荷条件下,压缩比对液态甲烷发动机NOx排放的影响不明显。随着转速和负荷的增加,液态甲烷发动机的NOx排放急剧增加。只需在较小范围内推迟点火提前角,就能保证原LNG发动机的NOx排放水平,同时对BSFC影响不大。当发动机燃用液态甲烷时,爆震趋势会降低,可用的压缩比可以得到扩展,在其它参数不变的情况下,液态甲烷发动机的压缩比可提高到14.6左右。（3）选择最佳SOC（或点火正时）并根据EER的变化调整HRR对于改善液态甲烷发动机高压循环效率具有重要意义,可以通过选择合适的运行工况来提高液态甲烷发动机的燃烧稳定性和降低传热损失。相比负荷,发动机转速对液态甲烷发动机的高压循环效率影响更大。对于低速工况,通过优化热力学过程可以进一步提高液态甲烷发动机的有效热效率;而对于高速工况,减少摩擦损失和泵气损失更为有效。（4）相比进气正时,排气正时对液态甲烷发动机的缸内热平衡以及动力性和经济性的影响都更为明显。可以在一定范围内适当提前排气正时以提高液态甲烷发动机的热效率,达到同时提升动力性和改善经济性的目的。适当调整燃烧相位对液态甲烷发动机的动力性和经济性影响都不大,因此可以通过适当调整点火正时的方法来优化排放指标。（5）加氢对缸内燃烧速度具有较明显的促进作用,主要通过影响燃烧相位（50%燃烧位置点）、10-90%燃烧持续期来影响缸内循环效率。当掺氢能量分数介于8%-12%时,指示热效率达到最大值,且此时爆震的倾向较小。加氢对缸内工质气体比热比和传热损失的影响比较小,合理优化燃烧相位和掺氢能量分数是进一步改善液态甲烷加氢发动机缸内指示热效率的有效途径。以上的研究结果表明,可以通过本文提出的“提纯天然气─提高压缩比─加氢”的技术方案,进一步改善天然气发动机的动力性和经济性。通过本文的研究,可以为液态甲烷发动机高效清洁燃烧系统的设计开发提供技术指导与数据支撑,从而提升天然气发动机节能减排的潜力。
张洪东[5]（2019）在《低碳混合醇汽油对涡轮增压汽油机爆震燃烧影响规律研究》文中研究指明醇类燃料由于辛烷值高、抗爆性好且属于可再生能源,其作为汽油添加剂日益受到人们的关注和青睐。本文选择了正丁醇、乙醇和92号汽油按不同体积比例掺混,并命名低碳混合醇汽油为E5-Bx型燃料和B5-Ey型燃料。主要研究了低碳混合醇掺混比例和增压压力对汽油机动力性、燃油经济性和爆震的影响规律。本文首先分析了低碳混合醇调合汽油E5-Bx和B5-Ey燃料的理化特性,并在1.8L四缸汽油机台架上进行了试验,得到了E5-B5和92号汽油的有效扭矩、有效功率和有效燃油消耗率等参数,验证了GT-Power软件建立的自然吸气式汽油机仿真模型的可靠性。基于仿真模型研究了低碳混合醇对火花点火发动机动力性、燃油经济性和爆震的影响规律。结果表明:在本文研究工况下,当乙醇和正丁醇掺混比例相同时（即x=y）,随着乙醇或正丁醇比例的增加,相比于E5-Bx型燃料,发动机燃用B5-Ey型燃料的最大压力升高率降低的幅度大,爆震指数和爆震强度减小的幅度大,爆震开始时刻在中高转速工况下推迟幅度较小,在低转速时燃用两种燃料的爆震发生时刻基本一致。相同工况下,同等醇含量的E5-Bx型燃料的BSFC比B5-Ey型燃料的低,相比于单独添加乙醇,添加正丁醇后发动机燃油经济性得到改善。故在汽油中同时添加乙醇和正丁醇后既增加了燃料的抗爆性,也一定程度上改善了发动机的燃油经济性。在自然吸气汽油机仿真模型的基础上增加了涡轮增压系统、中冷器和PID控制阀,依据涡轮增压系统与汽油机匹配的相关原则与要求,对废气涡轮增压系统与发动机进行了匹配分析,建立了1.8L涡轮增压汽油机GT-Power仿真模型。分析了增压压力对发动机燃用低碳混合醇调合汽油燃油经济性和爆震的影响规律。结果表明:提高增压压力后B5-E25和E5-B25燃料的有效燃油消耗率比自然吸气条件下最多降低了1.4%和1.5%。正丁醇和乙醇掺混比例相同时,随着增压压力增加,缸内最大压力升高率、爆震指数和爆震强度都明显增加,爆震发生时刻不断提前。增压压力增加会导致缸内燃烧恶化,发动机爆震倾向增加,同时由于低碳醇辛烷值高、抗爆性好,掺混低碳混合醇可以改善由于提高增压压力导致的燃烧恶化,降低爆震倾向。最后研究了点火正时和压缩比对发动机爆震的影响规律,发动机燃用不同掺混比例的B5-Ey和E5-Bx燃料在压缩比大于10或点火提前角大于-12°CA ATDC的条件下发动机均出现了不同程度的爆震。
刘阳[6]（2019）在《低散热汽油机Atkinson循环能量分配特性研究》文中提出在传统燃油汽车和新能源汽车并行发展的新时期,不断提高车用发动机的热效率、优化整机工作性能是十分重要和迫切的研究课题。传统奥托（Otto）循环汽油机热效率较低,能量分配不理想,散热能量和排气能量占总能量的2/3左右。为了优化汽油机能量分配特性,本文将原机Otto循环改进为膨胀冲程相对较长的阿特金森（Atkinson）循环,同时结合缸内低散热技术,以降低散热能量损失和排气能量损失、提高指示热效率。结合仿真、试验、理论分析,在2000r/min、理论当量比燃烧工况下,揭示了不同负荷下低散热Atkinson循环汽油机的进气特性、燃烧放热特性;探究了指示功、散热能量、排气能量在不同工作循环、不同缸内散热条件、不同负荷时的分配特点;并研究了排气早开角和废气再循环率（EGR率）对低散热Atkinson循环汽油机工作性能的影响规律。主要研究内容和结论如下:（1）首先根据原机的结构参数和试验数据建立、耦合、标定了某1.6L汽油机的一维和三维仿真模型,并在验证完成后对原机模型进行改进:取消节气门,设计得进气晚关角为90°CA、120°CA、140°CA的三组进气门升程曲线以匹配80%、49%、27%负荷工况,实现Atkinson循环;通过降低活塞顶隙将原机几何压缩比由10提高至13;以1mm氧化钇稳定氧化锆隔热层的热物理性质为基础,改进传热模型,实现缸内的低散热条件。由此得到改进后的低散热Atkinson循环汽油机仿真模型。（2）三种负荷工况下,低散热Atkinson循环的最佳点火提前角都大于正常散热Atkinson循环,但小于原Otto循环;与原Otto循环相比,进气开始时较高的缸温以及较大的进气晚关角使得低散热Atkinson循环进气歧管内混合气的压力、温度都较高,每循环进气质量较少;高压缩比Atkinson循环的燃烧放热速率快于Otto循环,缸内对流换热强度在燃烧过程中较强、燃烧结束后较弱,而低散热Atkinson循环进一步缩短了燃烧持续期,且对流换热强度在整个膨胀冲程都保持较弱水平。（3）与Otto循环相比,Atkinson循环作功冲程相对较长、泵气损失较少,故排气能量较少、指示热效率较大,小负荷时Atkinson循环指示热效率提升效果更明显;低散热Atkinson循环大幅度降低了缸内散热损失,不同负荷下的散热能量比原机下降了10%左右,而这部分因低散热而节省的能量70%以上可用于推动活塞作功,使指示热效率在高、中、低负荷工况下分别比原机提高了7%、8.1%、8.6%。虽然低散热Otto循环也能大幅度减少散热损失,但其有效膨胀冲程与有效压缩冲程长度相差不大,故仅有30%左右的节省能量可转化为指示功。（4）排气门开启过早或过晚都会使排气损失较多,故本文通过优化设计排气门升程曲线,探究了排气早开角在20-60°CA的范围内时低散热Atkinson循环汽油机的能量分配特性:随着排气早开角的增大,缸内高温气体更早流向排气歧管,使得缸内温度快速下降、缸内对流换热强减弱,故散热能量比例逐渐减小;较大的排气早开角导致膨胀损失较多,较小的排气早开角导致泵气损失较多,故排气能量比例随排气早开角的增大先降低、后增大;适当增大排气早开角,可同时减少散热能量和排气能量,当排气早开角为40°CA时低散热Atkinson循环汽油机的指示热效率达到最大。小负荷时可燃混合气较少,工质作功能力有限,故排气早开角对能量分配特性影响不大,且低散热节省能量转化为指示功的比例也小于中高负荷时。（5）适当地引入EGR可有效减小低散热Atkinson循环汽油机的缸内热负荷,但EGR率过大时又会导致发动机动力性下降。故本文在保证汽油机不同工况下的有效转矩不低于原机的前提下,探究了EGR率为0-10%时低散热Atkinson循环汽油机的工作性能:随着EGR率的增大,最大缸温值逐渐减小,缸内燃烧放热速率减缓,对流换热强度减弱,因此散热能量比例逐渐减少;中高负荷时排气能量比例随EGR率变化不大,指示热效率随EGR率的增大有所增大,但小负荷时引入EGR使燃烧性能恶化,排气能量比例随EGR率的增大而增大,指示热效率在EGR率较大时有所下降。（6）当EGR率为10%时,低散热Atkinson循环汽油机在不同负荷下的有效转矩都已低于原Otto循环汽油机。因此,选择EGR率为7.5%、排气早开角为40°CA的优化工况时,既可有效降低缸内热负荷,又能使低散热Atkinson循环兼具良好和动力性和燃油经济性,有效燃油消耗率在大、中、小负荷时分别能降低16%、19.4%、21.5%,指示热效率分别能达到44%、43%、39.7%。
王勇[7]（2019）在《基于统计学方法的OPOC发动机性能正向开发及其混动构架设计》文中研究说明在能源危机和环境污染的双重压力下,世界各国针对机动车制定了愈来愈严格的油耗和排放法规。内燃机作为当前车辆行驶的主要动力源,其性能开发及优化直接影响了整车的燃油经济性和排放性能。对置活塞对置气缸二冲程发动机（Opposite piston and opposite cylinder two-stroke engine,简称OPOC发动机）简化了气门阀系和气缸盖,结构简单,重量小,具有良好的平衡性。同时,OPOC发动机具有较高的升功率和功率密度,相比传统内燃机具有更高的动力性,且OPOC发动机的低摩擦和传热损失特性可有效改善发动机及整车的燃油经济性。与传统内燃机相比,OPOC发动机具有更大的节能减排潜力,因此得到了国内外专家学者的广泛研究。本文提出一种统计学方法与仿真手段相结合的发动机正向开发手段,对OPOC发动机一维整机性能进行了优化;采用CFD模拟仿真技术,对OPOC发动机扫气系统进行了性能仿真对比;采用试验手段研究了OPOC发动机的喷雾特性,最终确定了OPOC发动机的基本控制参数、扫气系统以及喷孔直径设置。基于所开发的OPOC发动机设计其匹配混合动力系统构架,并对混动构型以及控制策略进行了优化,以实现整车在行驶工况下的能耗改善。本文主要研究工作内容包括:针对传统发动机正向开发方法时间成本高的问题,本文提出了一种基于统计学方法的发动机正向开发方法,通过DoE（Design of Experiments）设计试验方案,筛选目标的关键影响因素,基于响应面法建立目标预测模型,实现参数优化,大大缩短优化时间。本文首先基于某四冲程发动机转矩进行验证,结果表明,其转矩主要与50%燃烧位置点、进、排气阀正时有关,经优化后全转速工况转矩平均提升率达4.62%。基于OPOC发动机结构及活塞运动规律建立了一维整机性能仿真模型,优化了最大功率转速工况下转矩,结果表明OPOC发动机转矩主要与进、排气口正时偏移量、中冷器出口容积、排气歧管长度、直径和涡前排气管长度有关,经多参数优化后转矩提升了2%。为改善OPOC发动机扫气性能,本文采用了气口-气口式扫气方案,选取非均匀式进气腔结构为基础设计方案,基于一维仿真优化结果建立了六种扫气系统模型,通过Converge计算分析了进气道数量、涡流直径和活塞顶部形状设计对OPOC发动机扫气性能的影响,结果发现,较少的进气口数目和较大的涡流直径增强了缸内涡流运动,但同时容易造成气缸中心轴线区域形成废气集中区域,导致缸内残余废气系数增加;燃烧室设计同样对缸内涡流强度具有影响。分析了不同扫气方案下缸内残余废气系数和废气比的变化规律,并以缸内残余废气系数为评价指标,确定了最优扫气系统设计方案。为保证OPOC发动机具有良好的油气混合和燃烧性能,针对OPOC发动机的喷雾性能展开了试验和仿真研究。首先基于定容燃烧室展开了喷雾试验研究,分析了喷雾宏观特性参数随喷孔直径、燃油喷射压力以及燃烧室环境密度的变化规律,分析结果表明喷孔直径为110μm时,发动机具有最佳喷雾特性。随后,为对发动机喷雾特性进行更深入的研究,本文采用Kiva软件进行了三维模拟仿真,并基于前期喷雾试验结果,结合统计学方法,建立了索特平均直径和燃油喷雾锥角关于喷孔直径、燃油喷射压力和燃烧室环境密度的数学模型,验证结果表明所建立的预测模型具有较高的精度,可用于预测不同工况下的喷雾特性参数。为充分发挥OPOC发动机高效优势,本文基于某传统燃油车进行了混合动力系统设计,以本文所研究优化的OPOC发动机作为传统动力源。在对比分析了不同混动系统构型的基础上,选取P2构型作为混合动力汽车基础构型,并建立了混合动力整车仿真模型,对NEDC（New European Driving Cycle）循环工况下混合动力总成的工作特性进行了研究,对比分析了不同速比方案下的整车燃油经济性差异和原因,同时基于遗传算法对换挡策略和控制策略进行了仿真优化,进一步优化了发动机和电机的工作特性,以改善其整车燃油经济性。最后,本文针对P2构型混合动力系统所存在的局限性,提出一种P1+P2的新型混合动力构型,对比分析了不同构型最优控制策略下的整车燃油经济性,结果表明,与P2构型优化结果相比,P1+P2混动系统的NEDC循环油耗降低了35.9g,节油效果达7.3%。通过本文的研究,解决了发动机在正向开发过程中开发时间过长和成本过高等难题,并为OPOC发动机扫气系统性能优化提供了方案指导。此外,喷雾特性参数预测模型的建立解决了喷雾燃烧仿真过程中参数设置过于依赖工程经验的问题,降低了仿真难度。同时,本文对混合动力系统构型及控制策略的优化对于改善混合动力汽车在实际道路工况下的整车燃油经济性具有一定指导意义。
魏子清[8]（2018）在《基于断油回流策略的发动机停缸系统的开发及试验研究》文中提出随着中国第六阶段排放法规的实施日期临近,发动机的节能减排要求日益严格。停缸技术可以在保证发动机动力性能的同时明显降低发动机的有效燃油消耗率,但国内关于停缸技术的应用研究还较少。传统的停缸技术主要基于停阀策略,即通过机构停止发动机进排气门来实现停缸,这种停缸策略,结构复杂,且需要多种技术的支持。本文开发一种基于断油回流策略的停缸系统,即切断某些气缸的供油,同时切断这些气缸的进气,通过排气回流管将部分排气引入停止工作的气缸。该系统可以借助高温排气来保持停止工作的气缸温度,避免由于相邻气缸温度差过大引起较大热应力。另外,对于电控发动机来说,该系统只需对发动机电子控制单元中的程序和进气歧管进行改造就可以实现,简单方便。本文以某一款1.5L自然吸气直列4缸发动机为研究对象,进行了基于断油回流策略的停缸系统的仿真与试验研究。首先基于GT-power软件建立了试验样机的模型,对发动机停缸系统进行了仿真计算与参数选取,计算结果表明该停缸系统具有良好的节能减排效果;其次设计加工了基于断油回流策略的发动机停缸机构,并搭建了实验台架,完成了发动机的性能标定并对原机外特性下的性能进行了验证;然后考察了同一转速不同负荷及同一负荷不同转速下的发动机停缸系统的动力性能、经济性能及怠速排放性能;最后分析了发动机停缸系统对发动机整机振动、曲轴系统扭转振动及转速波动的影响。仿真与实验研究表明:1)在中低转速部分负荷下采用停缸技术发动机节油效果明显,节油率最高可达15%。停缸系统不会影响发动机部分负荷工作的动力性能,可以满足汽车稳态行驶。发动机停缸怠速排放明显得到改善,HC排放减少了50%左右,CO排放减少了78%左右。2)停缸之后发动机的振动加剧,停一缸和停两缸方案振动能量均集中在2阶激振频率附近,停一缸方案会带来0.5阶、1.0阶等频率。停一缸方案中,停1缸和停3缸后发动机振动幅值较小;停两缸方案中,停2、3缸后发动机振动幅值较小。3)曲轴系统扭振以低阶滚振为主。停一缸时,发动机的扭振幅值和所停气缸没有关系;停两缸时,停1、4缸的扭振幅值较小。飞轮端的各谐次扭振幅值变化明显较自由端大,且1.0、4.0谐次幅值高于自由端,因此停缸后应关注飞轮端的扭振问题。发动机停缸对飞轮端的转速波动影响较大,对自由端基本没有影响。
姚君[9]（2018）在《冷热机状态下汽油机瞬态性能的检测与对比分析》文中指出由于道路行驶工况的复杂和多变,分析汽油机在冷机和热机两种状态下瞬态性能的差异对改善整车性能有一定的指导意义。本文将在稳态性能研究的基础上,运用进一步完善的瞬态检测方法,对搭载某增压直喷汽油机的整车分别进行冷机和热机NEDC（New European Driving Cycle）工况测试,对比分析冷机和热机状态下汽油机的瞬态性能。试验发现:冷热机的瞬态性能差异主要体现在NEDC循环测试的前期,即发动机各项温度在冷热机状态下差别较大的时间段。发动机扭矩和高压循环部分的指示平均压力IMEP（Indicated Mean Effective Pressure）等动力性参数存在些微差异,而瞬时油耗率和指示热效率等经济性指标的差异十分明显。从运行参数角度分析差异的内在原因,结果表明:1)冷机时汽油机的机油和冷却液温度都低于热机,机油润滑粘度大,各运动件的摩擦较高,导致发动机的扭矩和IMEP需求略高,油耗加大;2)冷启动初期,冷机转速高且进气温度低、密度大,对应的进气压力和过量空气系数高于热机,导致混合气过稀,燃烧缓慢。与此同时,冷机的循环喷油量大于热机,进一步导致其油耗更高而指示热效率更低;3)冷机启动下点火推迟,导致50%燃烧点靠后且等容度降低,过量空气系数控制欠精准,使得1090%燃烧持续期变长。二者共同导致冷机时有效膨胀比EER（Effective Expansion Ratio）更小,热-功转换效率更低,对应的指示热效率更低,所以油耗更高,经济性差于热机。基于实测数据及分析结果,对样机提出优化建议:对怠速的进气压力和循环喷油量进行更细致的标定可以更精准地控制过量空气系数,减少油耗和不必要的动力输出;继续深入优化VVT（Variable Valve Timing）的控制策略,从而提高样机的动力性和热效率;冷机启动时,保证排温（三效催化器的快速起燃）的前提下适当加大点火提前角,可改善燃油经济性;控制机油压力和发电机电流对降低油耗也有帮助。本研究完善并展示了一种整车状态下发动机性能的连续测试、分析与评价方法,为实际使用状态下整车性能的标定及提升提供了一种有效的工具。研究成果为后续的深层次研究提供了大量数据,对改善整车性能,尤其是优化整车标定策略有重要的指导意义。
叶莹[10]（2018）在《航空活塞二冲程汽油机增压匹配与控制策略研究》文中指出目前,我国的中低空、短航时无人直升机大多采用自然吸气式二冲程活塞发动机作为动力系统。随着运行海拔的升高,空气密度降低,循环进气量减少,导致输出功率降低,这种特性很大程度上限制了无人机正常运行的海拔高度。为了提高其工作高度,需要补偿高空处下降的功率,增压技术是航空活塞发动机实现功率恢复的有效手段之一。但是二冲程汽油机使用增压技术存在不少技术难点,至今国内外关于二冲程活塞汽油机涡轮增压改造未有系统的理论指导与方法,本文主要通过仿真计算结合理论分析的方法,针对二冲程航空活塞汽油机增压中的难点,从增压方案设计选择、增压后扫气系统匹配、变海拔增压控制策略等方面研究该类发动机的增压方法与技术。利用发动机性能仿真软件GT-power建立发动机一维计算模型并校验;基于增压方式和增压器布置形式设计了四种增压方案,并建立各方案对应的增压发动机计算模型,仿真分析各方案下发动机的扫气过程以及发动机的动力经济性能指标,比较优选的增压方案为废气涡轮增压方案（压气机布置在节气门后）。作为航空动力系统,其工作环境随海拔变化会发生较大变化,因此在选定的增压方案的基础上,进行了涡轮增压系统与该发动机的变海拔匹配。采用涡轮增压后,由于涡轮的存在使得排气背压升高,发动机出现扫气不畅、气体倒流等问题,因此需要对增压后发动机的扫气过程进行合理匹配,本文从进排气系统设计方面对增压后发动机的扫气系统进行了优化。在得到一台匹配良好的涡轮增压发动机的基础上,根据飞机工作要求,还需针对不同海拔高度设计增压器控制策略。本文采用涡轮旁通放气的方法控制增压压力,首先研究了不同海拔不同工况下涡轮的放气规律及其对发动机性能的影响,在此基础上针对不同海拔高度设计了能实现发动机功率恢复的增压压力控制策略,并重新设计满足该工作要求下的点火时刻及循环喷油量的控制规律。以MATLAB/Simulink为平台设计PID控制器,建立GT-MATLAB耦合仿真模型通过仿真计算的方法初步分析该控制方法的可行性。
二、燃氢发动机与汽油机的车用性能对比和分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、燃氢发动机与汽油机的车用性能对比和分析（论文提纲范文）
（1）一种新型全可变气门升程机构的正向开发及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 CVVL技术概述 |
| 1.2.1 CVVL技术原理 |
| 1.2.2 CVVL技术的优势 |
| 1.3 CVVL技术研究现状及应用 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容和意义 |
| 第2章 研究平台的搭建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 台架试验平台 |
| 2.2.1 试验发动机原机介绍 |
| 2.2.2 CVVLT原理样机介绍 |
| 2.2.3 发动机的台架测试系统 |
| 2.2.4 台架试验内容 |
| 2.2.5 数据处理 |
| 2.3 缸盖冷机试验平台 |
| 2.3.1 气门机构性能综合检测装置 |
| 2.3.2 检测装置的数据采集与处理 |
| 2.4 GT-Power一维仿真平台 |
| 2.4.1 GT-Power软件 |
| 2.4.2 原机一维仿真模型 |
| 2.4.3 CVVLT发动机一维仿真模型 |
| 2.5 Converge三维仿真平台 |
| 2.5.1 Converge软件 |
| 2.5.2 湍流模型 |
| 2.5.3 燃烧模型 |
| 2.5.4 传热模型 |
| 2.5.5 边界条件和模型验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 CVVLT系统的正向设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 CVVLT系统的结构与原理 |
| 3.2.1 CVVLT机构的基本结构 |
| 3.2.2 CVVLT升程调节机构的工作原理 |
| 3.2.3 CVVLT机构驱动系统的工作原理 |
| 3.2.4 CVVLT系统的气门正时调节原理 |
| 3.2.5 CVVLT系统与Valvetronic系统对比 |
| 3.3 CVVLT系统关键零部件的正向设计 |
| 3.3.1 基于数值模拟的气门运动参数确定 |
| 3.3.2 中间摇臂型线的设计 |
| 3.3.3 凸轮型线的重建 |
| 3.3.4 基于数值模拟的型线优化 |
| 3.3.5 系统功能性试验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 CVVLT系统对汽油机经济性的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传统汽油机的换气过程 |
| 4.2.1 充量系数 |
| 4.2.2 泵气损失 |
| 4.3 CVVLT原理样机和原机的换气过程 |
| 4.3.1 CVVLT原理样机和原机的泵气损失 |
| 4.3.2 泵气损失理论极限 |
| 4.4 CVVLT系统对汽油机经济性影响的量化分析 |
| 4.4.1 汽油机经济性能的分解 |
| 4.4.2 CVVLT系统对汽油机经济性的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 CVVLT发动机进气门正时的仿真研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 进气门正时对经济性能的影响研究 |
| 5.2.1 换气过程分析 |
| 5.2.2 燃烧过程分析 |
| 5.2.3 进气门升程与正时的匹配优化 |
| 5.3 进气门正时对缸内流动的影响研究 |
| 5.3.1 分析工况介绍 |
| 5.3.2 部分负荷换气过程的分析 |
| 5.3.3 大负荷燃烧过程分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 全文总结 |
| 创新点 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读博士期间的科研成果 |
| 附录 B 攻读博士期间课题参与情况 |
| 致谢 |
（2）氢内燃机NOx生成及控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号及变量 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 氢气的理化特性 |
| 1.3 氢内燃机简介 |
| 1.3.1 氢内燃机性能研究 |
| 1.3.2 氢内燃机面临的问题 |
| 1.4 氢内燃机NO_x控制手段研究现状 |
| 1.4.1 氢内燃机NO_x生成机理 |
| 1.4.2 影响氢内燃机NO_x排放的因素 |
| 1.5 氢内燃机NO_x排放控制研究中存在的问题 |
| 1.6 本文研究的主要内容 |
| 第2章 氢内燃机理论循环热力学分析 |
| 2.1 氢内燃机理论循环基本假设 |
| 2.2 氢内燃机理论循环热力学分析 |
| 2.3 氢内燃机理论循环计算结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 试验系统搭建及数据分析方法 |
| 3.1 氢气内燃机台架搭建 |
| 3.1.1 氢内燃机改造 |
| 3.1.2 氢内燃机试验系统 |
| 3.1.3 氢内燃机部分负荷试验系统 |
| 3.1.4 氢内燃机喷水试验系统 |
| 3.1.5 氢内燃机加湿试验系统 |
| 3.2 数据分析方法 |
| 3.2.1 过量空气系数计算 |
| 3.2.2 放热率及缸内温度计算 |
| 3.2.3 试验系统误差分析 |
| 第4章 氢内燃机冷起动及怠速工况下燃烧与排放特性 |
| 4.1 试验方案 |
| 4.2 混合气浓度对氢内燃机冷起动性能的影响 |
| 4.2.1 过量空气系数对氢内燃机转速的影响 |
| 4.2.2 过量空气系数对氢内燃机缸压的影响 |
| 4.2.3 过量空气系数对氢内燃机燃烧过程的影响 |
| 4.2.4 过量空气系数对氢内燃机排放的影响 |
| 4.3 点火时刻对氢内燃机冷起动性能的影响 |
| 4.3.1 点火提前角对氢内燃机转速的影响 |
| 4.3.2 点火提前角对氢内燃机缸压的影响 |
| 4.3.3 点火提前角对氢内燃机燃烧过程的影响 |
| 4.3.4 点火提前角对氢内燃机排放的影响 |
| 4.4 混合气浓度对氢内燃机怠速性能的影响 |
| 4.4.1 过量空气系数对氢内燃机怠速工况转速的影响 |
| 4.4.2 过量空气系数对氢内燃机怠速工况缸压的影响 |
| 4.4.3 过量空气系数对氢内燃机怠速工况燃烧过程的影响 |
| 4.4.4 过量空气系数对氢内燃机怠速工况排放的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 氢内燃机部分负荷工况下燃烧与排放特性 |
| 5.1 试验方案 |
| 5.2 混合气浓度对氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 5.2.1 过量空气系数对缸压的影响 |
| 5.2.2 过量空气系数对燃烧过程的影响 |
| 5.2.3 过量空气系数对做功能力的影响 |
| 5.2.4 过量空气系数对NO_x排放的影响 |
| 5.3 点火时刻对氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 5.3.1 不同点火提前角下的缸压 |
| 5.3.2 不同点火提前角下的缸内燃烧过程 |
| 5.3.3 不同点火提前角下的做功能力 |
| 5.3.4 不同点火提前角下的NO_x排放 |
| 5.4 喷氢时刻对氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 5.4.1 不同喷氢时刻下的缸压 |
| 5.4.2 不同喷氢时刻下的缸内燃烧过程 |
| 5.4.3 不同喷氢时刻下的做功能力 |
| 5.4.4 不同喷氢时刻下的NO_x排放 |
| 5.5 二次喷氢对氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 5.5.1 不同二次喷氢时刻下的缸压 |
| 5.5.2 不同二次喷氢时刻下的缸内燃烧过程 |
| 5.5.3 不同二次喷氢时刻下的做功能力 |
| 5.5.4 不同二次喷氢时刻下的NO_x排放 |
| 5.6 不同点火时刻对二次喷射下氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 5.6.1 不同点火时刻对二次喷射下缸压的影响 |
| 5.6.2 不同点火时刻对二次喷氢下缸内燃烧过程的影响 |
| 5.6.3 不同点火时刻对二次喷射下做功能力的影响 |
| 5.6.4 不同点火时刻对二次喷射下NO_x排放的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 缸内喷水/进气加湿下氢内燃机性能的试验研究 |
| 6.1 试验方案 |
| 6.2 不同喷水量对氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 6.2.1 不同喷水量下的缸压 |
| 6.2.2 不同喷水量下的缸内燃烧过程 |
| 6.2.3 不同喷水量下的做功能力 |
| 6.2.4 不同喷水量下的NO_x排放 |
| 6.3 不同喷水量下混合气浓度对氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 6.3.1 过量空气系数对缸内喷水条件下缸压的影响 |
| 6.3.2 过量空气系数对缸内喷水条件下缸内燃烧过程的影响 |
| 6.3.3 过量空气系数对缸内喷水条件下做工能力的影响 |
| 6.3.4 过量空气系数对缸内喷水条件下NO_x排放的影响 |
| 6.4 不同喷水量下点火时刻对氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 6.4.1 点火时刻对缸内喷水条件下缸压的影响 |
| 6.4.2 点火时刻对缸内喷水条件下缸内燃烧过程的影响 |
| 6.4.3 点火时刻对缸内喷水条件下做功能力的影响 |
| 6.4.5 点火时刻对缸内喷水条件下NO_x排放的影响 |
| 6.5 不同喷水时刻对氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 6.5.1 不同喷水时刻下的缸压 |
| 6.5.2 不同喷水时刻下的缸内燃烧过程 |
| 6.5.3 不同喷水时刻下的做功能力 |
| 6.5.4 不同喷水时刻下的NO_x排放 |
| 6.6 不同进气相对湿度下混合气浓度对氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 6.6.1 过量空气系数对进气加湿条件下缸压的影响 |
| 6.6.2 过量空气系数对进气加湿条件下缸内燃烧过程的影响 |
| 6.6.3 过量空气系数对进气加湿条件下做功能力的影响 |
| 6.6.4 过量空气系数对进气加湿条件下NO_x排放的影响 |
| 6.7 不同进气相对湿度下点火时刻对氢内燃机部分负荷性能的影响 |
| 6.7.1 点火时刻对进气加湿条件下缸压的影响 |
| 6.7.2 点火时刻对进气加湿条件下缸内燃烧过程的影响 |
| 6.7.3 点火时刻对进气加湿条件下做功能力的影响 |
| 6.7.4 点火时刻对进气加湿条件下NO_x排放的影响 |
| 6.8 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（3）涡轮增压直喷汽油机进气管道喷水热力学原理分析和实验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 发动机加水的实现方式和作用机制 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 燃油掺水乳化技术研究现状 |
| 1.3.2 缸内直接喷水技术研究现状 |
| 1.3.3 进气管道喷水技术研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 2 涡轮增压直喷汽油机进气管道喷水的热力学原理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 涡轮增压直喷汽油机进气管道喷水的热力学原理研究 |
| 2.2.1 进气管道喷水的热力学过程分析 |
| 2.2.2 缸内热力学循环过程分析 |
| 2.3 涡轮增压直喷汽油机喷水技术减排机理的分析 |
| 2.3.1 汽油机有害排放物的生成机理 |
| 2.3.2 喷水技术的减排机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 涡轮增压直喷汽油机进气管道喷水的实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 喷水系统设计及测试 |
| 3.2.1 喷水系统整体方案设计 |
| 3.2.2 供水压力对喷水系统的影响 |
| 3.2.3 喷水系统喷雾特性MAP图 |
| 3.3 喷水系统性能验证 |
| 3.4 台架测试及结果分析 |
| 3.4.1 测试方法 |
| 3.4.2 进气管道喷水对涡轮增压直喷汽油机动力性能的影响 |
| 3.4.3 进气管道喷水对涡轮增压直喷汽油机燃油经济性的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 涡轮增压直喷汽油机进气管道喷水的数值研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型建立与验证 |
| 4.2.1 发动机台架测试 |
| 4.2.2 模型基础理论 |
| 4.2.3 模型建立与验证 |
| 4.3 喷水对涡轮增压直喷汽油机热力学工作过程的影响 |
| 4.4 喷水对涡轮增压直喷汽油机热平衡的影响 |
| 4.4.1 真实循环与理想循环差异 |
| 4.4.2 热平衡分析结果 |
| 4.5 涡轮增压直喷汽油机性能优化 |
| 4.5.1 优化方案 |
| 4.5.2 优化方案效果对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 涡轮增压直喷汽油机进气管道喷水的可用能分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 可用能分析方法 |
| 5.2.1 基本概念和定义 |
| 5.2.2 可用能分析 |
| 5.3 结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 涡轮增压直喷汽油机进气管道喷水主要影响因素的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 研究方法 |
| 6.3 结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 论文主要研究工作及结论 |
| 7.2 论文的主要创新点 |
| 7.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
| B.作者在攻读博士学位期间申请的专利 |
| C.作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| D.作者在攻读博士学位期间所获奖励 |
| E.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（4）高压缩比液态甲烷发动机工作过程与性能的试验及仿真优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 能源危机与环境污染 |
| 1.1.2 甲烷(天然气)作为汽车代用燃料的特征 |
| 1.1.3 天然气汽车的发展状况和存在的问题 |
| 1.1.4 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 天然气发动机性能、燃烧及排放研究 |
| 1.2.2 天然气发动机热力学分析及热平衡研究 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 液态甲烷发动机台架试验 |
| 2.1 试验用燃料 |
| 2.2 液态甲烷发动机台架试验 |
| 2.2.1 试验样机 |
| 2.2.2 试验设备 |
| 2.2.3 试验台架布置 |
| 2.3 试验内容与方法 |
| 2.3.1 发动机台架试验 |
| 2.3.2 发动机控制和运行参数检测方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 液态甲烷发动机燃烧、性能及热平衡分析与优化 |
| 3.1 缸内燃烧及热功转换过程分析 |
| 3.1.1 缸内燃烧放热规律计算 |
| 3.1.2 有效膨胀比和有效膨胀效率分析 |
| 3.1.3 燃烧特征参数分析 |
| 3.1.4 控制和运行参数分析 |
| 3.1.5 爆震趋势分析 |
| 3.1.6 循环波动分析 |
| 3.2 液态甲烷发动机性能分析与优化 |
| 3.2.1 液态甲烷发动机动力性和经济性分析与优化 |
| 3.2.2 万有特性工况下的排放性分析 |
| 3.2.3 压缩比对NOx排放的影响 |
| 3.2.4 点火正时优化研究 |
| 3.3 液态甲烷发动机缸内热平衡研究 |
| 3.3.1 缸内热平衡模型 |
| 3.3.2 各种形式的能量流 |
| 3.3.3 缸内热平衡分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 液态甲烷发动机性能数值模拟分析与优化 |
| 4.1 GT-Power仿真模型 |
| 4.1.1 液态甲烷发动机GT-Power仿真模型建立 |
| 4.1.2 液态甲烷发动机GT-Power仿真模型验证 |
| 4.2 进气正时对液态甲烷发动机工作过程和性能的影响 |
| 4.2.1 进气正时对换气过程的影响 |
| 4.2.2 进气正时对缸内热平衡的影响 |
| 4.2.3 进气正时对动力性和经济性的影响 |
| 4.3 排气正时对液态甲烷发动机工作过程和性能的影响 |
| 4.3.1 排气正时对换气过程的影响 |
| 4.3.2 排气正时对缸内热平衡的影响 |
| 4.3.3 排气正时对动力性和经济性的影响 |
| 4.4 燃烧相位对液态甲烷发动机工作过程和性能的影响 |
| 4.4.1 燃烧相位对缸内热平衡的影响 |
| 4.4.2 燃烧相位对动力性和经济性的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 液态甲烷发动机缸内燃烧过程模拟分析 |
| 5.1 CFD模型搭建 |
| 5.1.1 基本控制方程 |
| 5.1.2 湍流模型 |
| 5.1.3 燃烧模型 |
| 5.1.4 排放模型 |
| 5.1.5 计算边界条件和初始条件 |
| 5.1.6 模型有效性验证 |
| 5.2 不同掺氢能量分数的影响 |
| 5.2.1 不同掺氢能量分数对燃烧过程的影响 |
| 5.2.2 不同掺氢能量分数对热力学性能的影响 |
| 5.2.3 不同掺氢能量分数对排放的影响 |
| 5.3 不同压缩比对甲烷掺氢发动机的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 全文总结 |
| 创新点说明 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读博士学位期间的科研成果 |
| 附录B 攻读博士学位期间参与的课题 |
| 致谢 |
（5）低碳混合醇汽油对涡轮增压汽油机爆震燃烧影响规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 汽油机涡轮增压技术和研究现状 |
| 1.3 汽油机爆震燃烧的研究 |
| 1.3.1 爆震燃烧机理 |
| 1.3.2 醇类汽油抗爆性评价 |
| 1.3.3 爆震影响因素的研究 |
| 1.4 低碳醇燃料特性及应用现状研究 |
| 1.5 本课题主要研究内容及研究意义 |
| 第二章 汽油机及涡轮增压器计算模型 |
| 2.1 缸内热力平衡关系式 |
| 2.1.1 缸内燃烧基本控制方程 |
| 2.1.2 气缸瞬时工作容积 |
| 2.1.3 燃烧模型 |
| 2.1.4 传热模型 |
| 2.2 进排气阀流量计算 |
| 2.3 进排气管中气体流动数学模型 |
| 2.3.1 一维非稳态流动方程 |
| 2.3.2 中冷器计算模型 |
| 2.4 涡轮增压器基本方程 |
| 2.4.1 涡轮机特性参数 |
| 2.4.2 压气机特性参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 汽油机性能仿真模型 |
| 3.1 自然吸气汽油机模型的建立与验证 |
| 3.2 涡轮增压器的匹配分析 |
| 3.2.1 汽油机与压气机的匹配 |
| 3.2.3 汽油机与涡轮机的匹配 |
| 3.3 增压汽油机模型建立及验证 |
| 3.4 爆震预测模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 自然吸气条件下低碳混合醇掺混比对汽油机性能和爆震的影响 |
| 4.1 燃料及理化特性 |
| 4.2 低碳混合醇掺混比对燃油经济性的影响 |
| 4.3 低碳混合醇掺混比对动力性的影响 |
| 4.4 低碳混合醇掺混比对爆震的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 增压条件下低碳混合醇汽油对汽油机性能和爆震的影响 |
| 5.1 增压条件下低碳混合醇调合汽油对燃油经济性的影响 |
| 5.2 增压条件下低碳混合醇调合汽油对动力性的影响 |
| 5.3 增压条件下低碳混合醇调合汽油对爆震的影响 |
| 5.4 增压条件下关键参数对爆震的影响 |
| 5.4.1 点火正时对爆震影响的研究 |
| 5.4.2 压缩比对爆震影响的研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（6）低散热汽油机Atkinson循环能量分配特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 选题依据 |
| 1.2.1 Otto循环与Atkinson循环 |
| 1.2.2 低散热发动机 |
| 1.3 选题意义 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 Atkinson循环国内外研究现状 |
| 1.4.2 低散热发动机国内外研究现状 |
| 1.5 研究目标、内容和方法 |
| 第二章 发动机仿真模型的建立与标定 |
| 2.1 一维整机模型的建立 |
| 2.1.1 数值计算基本原理 |
| 2.1.2 数值模型 |
| 2.1.3 整机模型 |
| 2.2 三维模型的建立 |
| 2.2.1 数值计算基本原理 |
| 2.2.2 数值模型 |
| 2.2.3 网格模型 |
| 2.3 仿真模型的验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 汽油机低散热Atkinson循环的方案设计与优化 |
| 3.1 Atkinson循环的方案设计与优化 |
| 3.1.1 新凸轮型线的优化设计 |
| 3.1.2 新凸轮型线的验证 |
| 3.2 高几何压缩比的设计方法 |
| 3.3 低散热燃烧室的实现方案 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 低散热Atkinson循环汽油机燃烧放热特性 |
| 4.1 最佳点火提前角 |
| 4.2 进气特性 |
| 4.3 燃烧放热特性 |
| 4.3.1 缸内环境变化 |
| 4.3.2 火焰发展过程 |
| 4.3.3 放热规律 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 低散热Atkinson循环汽油机能量分配特性 |
| 5.1 能量分配特性 |
| 5.1.1 壁面传热损失 |
| 5.1.2 指示功 |
| 5.1.3 排气能量 |
| 5.1.4 整机能量分配 |
| 5.2 排气早开角对低散热Atkinson循环汽油机能量分配的影响 |
| 5.2.1 排气门升程曲线 |
| 5.2.2 排气早开角对能量分配的影响 |
| 5.2.3 排气早开角对低散热节省能量流向的影响 |
| 5.3 EGR率对低散热Atkinson循环汽油机能量分配的影响 |
| 5.3.1 EGR率对燃烧放热规律的影响 |
| 5.3.2 EGR率对能量分配特性的影响 |
| 5.3.3 优化后整机性能与原机性能的对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在学期间发表的论文和取得的学术成果 |
（7）基于统计学方法的OPOC发动机性能正向开发及其混动构架设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 OPOC发动机概述 |
| 1.2.1 对置活塞发动机 |
| 1.2.2 OPOC发动机特点及优势 |
| 1.2.3 OPOC发动机发展历程及研究现状 |
| 1.3 混合动力汽车控制策略研究现状 |
| 1.3.1 逻辑门限控制策略 |
| 1.3.2 智能算法控制策略 |
| 1.3.3 瞬时优化控制策略 |
| 1.3.4 全局优化控制策略 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 1.5 课题来源 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 OPOC发动机正向性能开发和统计学方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 OPOC发动机正向开发流程 |
| 2.3 发动机模拟仿真手段 |
| 2.3.1 一维模拟仿真工具GT-SUITE |
| 2.3.2 三维模拟仿真工具 |
| 2.4 统计学方法 |
| 2.4.1 试验设计法 |
| 2.4.2 响应面法 |
| 2.4.3 Minitab软件 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 OPOC发动机一维整机性能模拟优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 统计学方法在传统汽油机优化方面的应用研究 |
| 3.2.1 发动机一维仿真模型建立 |
| 3.2.2 统计学方法研究流程 |
| 3.2.3 优化目标确定及影响因素选择 |
| 3.2.4 DoE试验设计及试验分析 |
| 3.2.5 RSM试验设计及试验分析 |
| 3.2.6 仿真模型试验验证 |
| 3.3 OPOC发动机整机性能仿真模拟及优化 |
| 3.3.1 OPOC发动机结构及活塞运动规律 |
| 3.3.2 OPOC发动机整机性能仿真模型建立 |
| 3.3.3 OPOC发动机整机性能优化 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 OPOC发动机扫气性能仿真优化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 二冲程发动机扫气过程 |
| 4.2.1 二冲程发动机扫气基本形式 |
| 4.2.2 二冲程发动机扫气性能影响因素 |
| 4.2.3 二冲程发动机扫气性能评价指标 |
| 4.3 OPOC发动机扫气系统 |
| 4.3.1 气口-气口直流扫气 |
| 4.3.2 OPOC发动机扫气系统设计方案 |
| 4.4 OPOC发动机扫气性能仿真对比 |
| 4.4.1 OPOC发动机CFD仿真前处理 |
| 4.4.2 不同扫气方案扫气性能对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 OPOC发动机喷雾特性试验与仿真研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 喷雾试验研究 |
| 5.2.1 喷雾试验研究现状 |
| 5.2.2 喷雾试验方法 |
| 5.2.3 喷雾试验结果分析 |
| 5.3 喷雾过程仿真模拟研究 |
| 5.3.1 喷雾过程SMR和 CONE参数研究方案 |
| 5.3.2 喷雾过程三维模型建立 |
| 5.3.3 Kiva程序编写 |
| 5.3.4 SMR和 CONE参数修正 |
| 5.3.5 基于RSM方法的SMR统计学分析 |
| 5.3.6 基于RSM方法的CONE统计学分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 OPOC专用混合动力构架设计及性能优化研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 混合动力总成系统构型选择 |
| 6.2.1 构型简介 |
| 6.2.2 构型选择及改进方案 |
| 6.3 P2 混合动力汽车参数匹配及模型建立 |
| 6.3.1 混合动力整车参数及模型 |
| 6.3.2 车体模型 |
| 6.3.3 发动机参数及模型 |
| 6.3.4 电机选型及模型建立 |
| 6.3.5 电池选型及模型建立 |
| 6.3.6 变速器模型 |
| 6.4 基于P2 混动构型的控制策略研究 |
| 6.4.1 工作模式分析 |
| 6.4.2 基于典型工况的控制策略制定 |
| 6.4.3 基于遗传算法的混合动力汽车控制策略优化 |
| 6.5 P2 混动构型优化结果及仿真结果对比 |
| 6.5.1 换挡策略优化结果 |
| 6.5.2 控制策略优化结果 |
| 6.5.3 不同速比方案结果对比 |
| 6.6 P1+P2 构型优化结果及仿真分析 |
| 6.6.1 改进构型方案 |
| 6.6.2 P1+P2 构型基础模型仿真结果分析 |
| 6.6.3 P1+P2 构型控制策略优化仿真结果分析 |
| 6.6.4 不同构型结果对比 |
| 6.7 本章小结 |
| 全文总结 |
| 创新点 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录B OPOC发动机DoE试验设计方案 |
| 致谢 |
（8）基于断油回流策略的发动机停缸系统的开发及试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 停缸的原理 |
| 1.3 几种停缸策略 |
| 1.4 停缸技术的研究现状 |
| 1.4.1 国外发动机停缸技术发展状况 |
| 1.4.2 国内发动机停缸技术发展状况 |
| 1.5 本文的研究目的和内容 |
| 第二章 发动机GT-POWER模型的建立与验证 |
| 2.1 GT-POWER仿真软件的理论基础 |
| 2.1.1 GT-POWER软件概况 |
| 2.1.2 流体流动模型基本原理 |
| 2.1.3 喷油器模块基本原理 |
| 2.1.4 燃烧模型基本原理 |
| 2.2 发动机模型的建立 |
| 2.2.1 发动机进、排气管模型的建立 |
| 2.2.2 发动机进排气门模型的建立 |
| 2.2.3 发动机气缸模型的建立 |
| 2.2.4 发动机曲轴箱模型的建立 |
| 2.2.5 发动机整体模型的建立 |
| 2.2.6 发动机模型的验证 |
| 2.3 断油回流策略的实现 |
| 2.4 发动机停缸系统的性能仿真及分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 发动机停缸试验系统的搭建 |
| 3.1 排气回流系统 |
| 3.2 实验装置 |
| 3.2.1 实验的硬件系统 |
| 3.2.2 实验的软件系统 |
| 3.3 发动机的台架标定 |
| 3.4 发动机测试系统的验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于断油回流策略的发动机性能试验分析 |
| 4.1 发动机停缸系统的动力性能试验 |
| 4.1.1 不同停缸模式下的外特性 |
| 4.1.2 发动机可停缸的工况范围 |
| 4.2 发动机的经济性能试验 |
| 4.2.1 发动机停缸系统的负荷特性分析 |
| 4.2.2 发动机停缸系统的速度特性分析 |
| 4.3 发动机停缸系统的怠速排放性能试验 |
| 4.3.1 排放物的产生机理 |
| 4.3.2 试验过程及结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 断油回流发动机停缸系统的振动试验及分析 |
| 5.1 发动机的振动机理分析 |
| 5.2 发动机停缸系统的机体振动分析 |
| 5.2.1 时域分析 |
| 5.2.2 频域分析 |
| 5.3 发动机停缸系的扭振分析 |
| 5.3.1 停缸前后曲轴扭振分析 |
| 5.3.2 发动机停缸方案的对比分析 |
| 5.3.3 自由端和飞轮端的曲轴扭振分析 |
| 5.4 发动机停缸系统转速波动分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 本文总结和展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）冷热机状态下汽油机瞬态性能的检测与对比分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 国内外研究发展现状 |
| 1.2.1 发动机瞬态检测的研究现状 |
| 1.2.2 发动机冷热启动的研究现状 |
| 1.3 研究目的和内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 稳态下汽油机性能的主要影响参数 |
| 2.1 发动机主要性能指标 |
| 2.2 发动机台架试验 |
| 2.2.1 试验样机 |
| 2.2.2 试验设备 |
| 2.2.3 试验内容 |
| 2.3 稳态下关键运行参数对汽油机性能的影响 |
| 2.3.1 负荷和进气压力 |
| 2.3.2 过量空气系数 |
| 2.3.3 残余废气系数 |
| 2.3.4 点火提前角 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 车用发动机性能的瞬态检测方法 |
| 3.1 发动机瞬态工况特点 |
| 3.2 瞬态检测方法介绍 |
| 3.2.1 工作原理及检测流程 |
| 3.2.2 检测方法的特征优势 |
| 3.3 检测方法的计算模型 |
| 3.3.1 进、排气系统及换气过程 |
| 3.3.2 热力学过程及燃烧放热规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 冷热机状态下检测方法的实机应用 |
| 4.1 试验对象 |
| 4.1.1 样机介绍 |
| 4.1.2 样车介绍 |
| 4.2 冷热机状态下的整车试验 |
| 4.2.1 NEDC测试和转鼓试验介绍 |
| 4.2.2 整车试验的设备情况 |
| 4.2.3 冷热机状态下的试验内容 |
| 4.3 整车下发动机关键参数的检测 |
| 4.3.1 瞬态扭矩检测的完善 |
| 4.3.2 循环喷油量检测的完善 |
| 4.3.3 其他运行参数的检测 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 NEDC工况下冷机和热机的性能差异分析 |
| 5.1 冷机和热机的性能差异 |
| 5.1.1 发动机各项温度的差异 |
| 5.1.2 车速和发动机转速的差异 |
| 5.1.3 扭矩和IMEP的差异 |
| 5.1.4 瞬时油耗和指示热效率的差异 |
| 5.2 关键运行参数对冷热机性能差异的影响 |
| 5.2.1 过量空气系数和循环喷油量 |
| 5.2.2 残余废气系数和充量系数 |
| 5.2.3 点火提前角和燃烧特征参数 |
| 5.2.4 其他参数的影响 |
| 5.3 冷机和热机性能差异的优化方向 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间发表的论文和获得成果 |
| 致谢 |
（10）航空活塞二冲程汽油机增压匹配与控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 活塞式发动机主要增压方式概述 |
| 1.2.1 涡轮增压 |
| 1.2.2 机械增压 |
| 1.3 二冲程活塞发动机增压技术概述 |
| 1.3.1 二冲程发动机增压技术研究现状及问题 |
| 1.3.2 增压压力控制技术研究现状 |
| 1.4 研究内容与意义 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究目的 |
| 第2章 二冲程汽油机增压方案设计 |
| 2.1 增压方案设计 |
| 2.2 二冲程航空活塞汽油机模型建立与仿真验证 |
| 2.2.1 缸内热力过程数学模型 |
| 2.2.2 进排气系统模型 |
| 2.2.3 仿真模型建立与试验验证 |
| 2.3 二冲程增压汽油机模型的建立与仿真计算 |
| 2.3.1 增压器模型建立 |
| 2.3.2 不同增压方案下发动机性能仿真计算 |
| 2.4 仿真结果分析与增压方案设计结果 |
| 2.4.1 缸内工作过程对比分析 |
| 2.4.2 换气过程对比分析 |
| 2.4.3 发动机性能比较分析 |
| 2.4.4 增压方案设计结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 二冲程涡轮增压汽油机增压匹配研究 |
| 3.1 变海拔环境对增压器的影响 |
| 3.2 典型航空工况变海拔匹配结果 |
| 3.3 进排气系统匹配研究 |
| 3.3.1 进排气系统布置方案设计 |
| 3.3.2 排气管结构参数设计 |
| 3.3.3 进排气系统匹配结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 二冲程涡轮增压汽油机控制参数初始MAP设计 |
| 4.1 涡轮旁通对增压系统及发动机性能的影响 |
| 4.1.1 涡轮旁通流量对增压系统的影响规律 |
| 4.1.2 涡轮旁通对发动机性能的影响规律 |
| 4.2 基于旁通阀开度的增压压力控制策略设计 |
| 4.2.1 增压控制目标 |
| 4.2.2 不同海拔下旁通阀开启策略 |
| 4.2.3 旁通阀开度控制规则设计 |
| 4.3 二冲程涡轮增压汽油机点火喷油控制参数优化 |
| 4.3.1 点火提前角优化 |
| 4.3.2 循环供油量优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 涡轮旁通阀控制系统设计与联合仿真验证 |
| 5.1 控制系统动力学模型 |
| 5.1.1 步进电机动态特性 |
| 5.1.2 废气旁通阀动态特性 |
| 5.1.3 系统传递函数 |
| 5.2 PID控制器设计 |
| 5.2.1 PID控制器基本原理 |
| 5.2.2 积分分离的PID控制算法 |
| 5.2.3 旁通阀位置反馈控制系统建模与仿真 |
| 5.3 涡轮旁通阀控制系统与发动机联合仿真及结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 全文总结 |
| 创新点 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
四、燃氢发动机与汽油机的车用性能对比和分析（论文参考文献）
- [1]一种新型全可变气门升程机构的正向开发及其应用研究[D]. 邹鹏. 湖南大学, 2020(11)
- [2]氢内燃机NOx生成及控制策略研究[D]. 徐溥言. 北京工业大学, 2020
- [3]涡轮增压直喷汽油机进气管道喷水热力学原理分析和实验研究[D]. 陈斌. 重庆大学, 2019(01)
- [4]高压缩比液态甲烷发动机工作过程与性能的试验及仿真优化研究[D]. 周峰. 湖南大学, 2019
- [5]低碳混合醇汽油对涡轮增压汽油机爆震燃烧影响规律研究[D]. 张洪东. 中国石油大学(华东), 2019(09)
- [6]低散热汽油机Atkinson循环能量分配特性研究[D]. 刘阳. 重庆交通大学, 2019(06)
- [7]基于统计学方法的OPOC发动机性能正向开发及其混动构架设计[D]. 王勇. 湖南大学, 2019(07)
- [8]基于断油回流策略的发动机停缸系统的开发及试验研究[D]. 魏子清. 天津大学, 2018(06)
- [9]冷热机状态下汽油机瞬态性能的检测与对比分析[D]. 姚君. 湖南大学, 2018(01)
- [10]航空活塞二冲程汽油机增压匹配与控制策略研究[D]. 叶莹. 北京理工大学, 2018(07)