排气早开角对低散热Atkinson循环汽油机能量分配的影响

基于GT-Power软件建立某增压汽油机仿真模型,并通过试验验证模型的准确性。优化原模型配气机构,设计包角更大的进气凸轮以实现Atkinson循环,设计多组排气凸轮以得到20°~80°范围内的多个排气早开角(θ_(EVO)),改变传热模型实现缸内的低散热条件,模拟分析了1 500 r/min,40%负荷时,θ_(EVO)对低散热前后Atkinson循环增压汽油机能量分配的影响。结果表明:常规散热条件下,该汽油机的燃油经济性在θ_(EVO)为60°~70°范围内时较佳,而低散热条件下,该汽油机的燃油经济性在θ_(EVO)为50°~60°范围内时较佳;降低传热系数后,该汽油机散热损失的能量大幅减少,由此减少的能量在不同θ_(EVO)下转化为指示功的比例不同,θ_(EVO)为55°时转化比例为17.4%,此时指示热效率与原机相比提高了6.58%;而常规散热条件下Atkinson循环增压汽油机的指示热效率只比原机高3.79%,说明结合低散热技术能进一步增强Atkinson循环的节能效果。

基于无凸轮式配气型线的汽油机低负荷性能研究

为探究无凸轮式配气型线对汽油机低负荷工况下的性能影响,提高充气效率,降低换气损失,在考虑气门响应延迟与落座冲击的前提下,首先设计了7组无凸轮式进气门型线,得到下止点后10°～100°范围内的多个进气晚关角(θIVC),将无凸轮式进气型线代入汽油机整机模型中进行计算,当充气效率最大时,进一步设计了排气早开角(θEVO)在下止点前10°～60°范围内的6组无凸轮式排气型线。分析了1 000r/min,50%负荷时,无凸轮式配气型线对汽油机性能的影响。结果表明:采用无凸轮式进气型线且当θIVC为20°ABDC时,充气效率相比原机提高9.52%;该进气相位下,进一步设计无凸轮式排气型线并优化θEVO,当θEVO为40°BBDC时,总排气损失最小,指示扭矩相比原机提升约16.88%,当θEVO为50°BBDC时,燃油经济性最佳,燃油消耗率达到260.18g/(kW·h),相比原机降低14.91%。采用无凸轮式配气型线,合理优化组合进排气相位,能够有效提高充气效率,降低排气损失,改善发动机动力性和经济性。