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电喷摩托车发动机进气调节特性的研究

作　者: 丁济凡
导　师: 刘昌文
学　校: 天津大学
专　业: 动力机械及工程
关键词: 进气调节系统 电喷摩托车 控制策略 EGR
分类号: U483
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


随着摩托车电子控制技术的进一步发展,摩托车排放法规的不断严格及驾驶者对摩托车的动力性和稳定性的期望不断增加,摩托车产品需要不断地进行技术升级。本文以CG125电喷摩托车为研究对象,通过建立发动机模型对发动机的进气特性进行仿真计算,为电喷系统控制策略的制定和进气调节系统的优化提供参考。本文系统地分析了进气调节系统(怠速旁通孔、怠速提高阀、节气门体)的流量特性和节气门开度对进气管的压力、温度的影响规律,明确了进气调节系统影响进入气缸的循环进气量的本质,为发动机进气量影响因素的分析奠定基础;然后从气体动力学的角度出发,通过特征线法的推导和重要的边界条件模型的研究,了解了进气调节系统内气体流动的数值求解方法;运用GT-Power软件建立了CG125摩托车发动机模型,在确定其能够准确模拟稳态工况各项指标的基础上,模拟不同的海拔高度、不同的怠速基准、不同的加速时刻对循环进气量的影响,经分析,可为ECU控制策略的制定提供参考;同时模拟节气门开度对冷起动性能、EGR节流孔径比对压力波的影响,为进气调节系统的优化和EGR的设计指明方向。通过对进气调节系统和EGR进行实验研究,结果表明进气调节系统的优化可有效地提高节气门体的抗污染性能和发动机的怠速稳定性,EGR能有效降低摩托车的NOx排放。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-14
  1.1 引言  7-8
  1.2 摩托车进气测量方法及误差来源  8-10
    1.2.1 节气门—速度法  8-9
    1.2.2 节气门—速度法的误差来源  9-10
  1.3 FAI 电喷技术  10-11
  1.4 本研究的意义和主要工作  11-14
    1.4.1 本研究的主要工作  11-12
    1.4.2 本研究的意义  12-14
第二章 摩托车进气调节系统的理论研究  14-28
  2.1 进气管内气体状态分析  14-17
    2.1.1 进气管内压力变化的分析  14-15
    2.1.2 进气管内温度变化的分析  15-17
  2.2 进气调节系统流量特性的分析  17-20
    2.2.1 流量方程的基本形式  17-18
    2.2.2 进气调节系统的流通面积  18-20
  2.3 进气调节系统的流动与边界模型分析  20-28
    2.3.1 一维非定常流动模型  20-22
    2.3.2 特征线法  22-24
    2.3.3 进气调节系统的边界模型  24-28
第三章 发动机进气调节系统的实验研究和模拟计算  28-52
  3.1 运用GT-power 建立发动机模型  28-33
    3.1.1 GT-power 软件的简介  28-32
    3.1.2 利用GT-power 建立CG125 发动机模型  32-33
  3.2 发动机模型的实验验证  33-38
  3.3 运用已建立的模型进行发动机进气量的仿真计算  38-48
    3.3.1 有无怠速旁通孔的进气MAP 图的差异  38-41
    3.3.2 加速工况进气量的模拟计算  41-44
    3.3.3 怠速提高阀孔径对进气量的影响  44-46
    3.3.4 海拔对气量的影响  46-48
  3.4 运用已建立的模型进行特殊工况的计算  48-52
    3.4.1 环境温度和节气门开度对发动机冷起动性能的影响  48-50
    3.4.2 节流孔径比对EGR 管路压力的影响  50-52
第四章 进气调节系统的结构和功能  52-56
  4.1 传统的进气调节系统  52-53
  4.2 进气调节系统的结构  53-54
  4.3 进气调节系统的功能  54-56
    4.3.1 怠速旁通孔的功能  54-55
    4.3.2 怠速提高阀的功能  55-56
第五章 EGR 对摩托车NOx 排放和动力性能影响的研究  56-60
  5.1 摩托车EGR 系统  56-57
  5.2 摩托车EGR 的应用原则  57
  5.3 EGR 节流阀孔径对NO_x 排放的影响  57-58
  5.4 节流阀孔径对功率和扭矩的影响  58-60
第六章 工作总结和展望  60-62
  6.1 工作总结  60
  6.2 工作展望  60-62
参考文献  62-65
致谢  65

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 其他道路运输工具 > 摩托车、机器脚踏车
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