变冲程发动机动力模式点火提前角优化研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目变冲程发动机动力模式点火提前角优化研究作者姓名梁月学位类别工程硕士指导教师夏怀成教授2015年5月中图分类号：U464.11学校代码：10216UDC：629密级：公开工程硕士学位论文（应用研究型）变冲程发动机动力模式点火提前角优化研究硕士研究生：梁月导师：夏怀成教授副导师：靳玉涛高级工程师申请学位：工程硕士工程领域：车辆工程所属学院：车辆与能源学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinVehicleEngineeringSTUDYO

2、NOPTIMIZATIONOFIGNITIONTIMINGFORVARIABLESTROKEENGINEPOWERMODEbyLiangYueSupervisor:ProfessorXiaHuaichengYanshanUniversityMay,2015Abstract燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《变冲程发动机动力模式点火提前角优化研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出

3、重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《变冲程发动机动力模式点火提前角优化研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，

4、在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日燕山大学工程硕士学位论文摘要变冲程发动机升功率和比质量功率高，可改变其负荷率，根据发动机不同工况适时切换，充分发挥了二四冲程两种模式的内在优势。经常运行的中小负荷工况，应用四冲程模式，以经济性为主，称为经济模式；不经常运行的急加速、爬坡等大负荷工况，采用二冲程模式，以动力性为主，又称为动力模式。本文以点火提前角为切入点，采用试验、仿真与优化相结合的研究方法，旨在提高动力模式的动力性。本文运用汽油机缸内工质燃烧理

5、论，分析了变冲程发动机动力模式的缸内燃烧状况，选择了合适的燃烧放热模型、传热模型；从热力学观点出发，对二冲程汽油机的工质更换模式进行了探讨，认为传统二冲程发动机回流扫气的换气方式适合变冲程发动机动力模式，均匀混合模型更符合变冲程发动机动力模式的工作特点。基于变冲程发动机动力模式台架试验，采集台架的结构数据，获得发动机特性数据及缸压示功图，建立仿真模型并校正；分析了不同工况动力模式的动力性与经济性。基于发动机热力学理论与试验，应用一维模拟仿真软件AVLBOOST，通过设置不同组件的理论与结构数据，建立了变冲程发动机动力模式仿真模型，

6、用缸内压力示功图与功率变化曲线验证了模型的正确性，在此基础上仿真计算了变冲程发动机动力模式初始喷油MAP，探讨了不同点火提前角对发动机动力性能的影响。运用多学科优化软件iSIGHT集成AVLBOOST，以点火提前角为设计参数，建立了以缸内平均有效压力、缸内最高爆发压力及其所对应的曲轴转角为约束条件，有效功率为优化目标的优化模型，选择多岛遗传算法与序列二次规划算法，集成模拟计算出不同工况最优点火提前角，结果表明，优化后，变冲程发动机动力模式动力性提升。关键词：变冲程发动机；动力模式；点火提前角；喷油MAP；建模仿真；集成优化Abst

7、ractAbstractThevariablestrokeengine,whichhasthecharacteristicofhigherpowerperliterandqualitypowerratio,alsowithvariableloadrateandlightweight,combinestwo-strokemodeandfour-strokemodetogetheraswellasgoodfueleconomyoffour-strokemodeandstrongpoweroftwo-strokemodewhichmak

8、esfulluseoftheadvantagesofthetwokindsofengine.Takingignitiontimingasthebreakthroughpoint,thepaperintegratesbenchtest,integra