AVL Indicom热力学计算及燃烧放热分析.pdf

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1、第2期2014年4』JNn2^11r．2014AVLIndicom热力学计算及燃烧放热分析杨晓，李岩(_}：汽通用五菱汽车股份有限公司．广西杉lJ,J,I、l545007)摘要：介绍了热力学计算的基本原理及基于AVLIndieom的热力学计算的基本理论，探讨了内燃机燃烧放热基本过程与关键参数，并提出了一种利用燃烧放热基本参数更为迅速准确地判断最佳点火角的方法。关键词：汽油机；热力学；燃烧放热；AVLIndicom中图分类号：TK402文献标识码：A文章编号：1000—6494(2014)02—0016—03AVLIndicomThermodynamics

2、andCombustionHeatReleaseAnalysisYANGXiao．UYan(SAJC—GM—W血ngAutomobileCo．，Dd．，Liuzhou545007，China)Abstract：ThisarticledescribesthebasicprinciplesofthermodynamiccalculationsbasedonAVLIndicom。Sbasictheory，discussesthebasicprocessoftheinternalcombustionenginecombustionheatreleaseandke

3、yparameters，andproposesametlloddeterminethebestignitionangle，basedonaparametersofthecombustionheatmorequicklyandaccurately．Keywords：gasolineengine；thermodynamics；combustionheatrelease；AVLIndicom1AVLIndicom基于热力学第一定律的AVLIndicating实时计算AVLIndicating系统基于热力学第一定律给出了一个简单快速的实时热力学计算方法：AQ2者

4、陋xp(AV)+Vx(△p)]式中，K=100，多变系数K=1．32～1．37。AVL放热率计算的默认计算范围：△函=一30—90cCA。AVL实时放热率计算不考虑壁面热损失和blow—by的热损失。2AVLIndicom基于热力学第二定律的CalcGraf计算原理区别于上一步热力学第一定律实时计算，基于CalcGraf的热力学第二定律计算主要是对采集好的缸压信号进行后处理计算，见图1。作者简介：杨晓(1969一)，男，广西玉林人，教授级高级工程师，从事动力总成的设计与研发工作。收稿日期：2013—09—12^嗣rl饿、，、1l、L?、彳、．，、，，、，

5、，。／如图2所示，此计算过程主要分成两步进行：a．步骤I。；。峪E1。K耖对燃乩内mOCm伦加Ⅸ踟∞线隘∞㈡压兹黼。槲崩街缸加四一某甜●一图“第2期杨晓，等：AVLIndicom热力学计算及燃烧放热分析1—27-绝热循环，b．步骤Ⅱ。2’一2：等容吸热，c．步骤I。1-2’：无热量输入，无热量损失。无膨胀，无压缩。儿硇㈥1％妒：p×矿=埘×R×卜正=错下。一丛兰丝2mXRd．步骤Ⅱ。2’一2：AQ=mXe(正一丁’：)AQ2昔K×∽一P’：)综上可得：△Q_鲁⋯一㈥”⋯嘶△Q-篙⋯嗍㈥”)以上各式中：fR=288J／(kg·K)』e=击尺Cv=293J／

6、(kg‘K)IK+103．63燃烧放热时间和燃烧持续期燃烧放热时间和燃烧持续期直接影响热效率。一台理想的、没有传热损失的发动机，在活塞处于压缩上止点时进行等容放热其有最高的热效率。点燃式汽油机的燃烧依靠火焰传播燃烧放热需要持续一段时间，其燃烧放热率曲线像钟形一样大致对称。发动机的燃烧时间通常用燃烧过程释放出一半热量的时间来衡量，此时刻与最大放热率出现的时刻大致相同。对一台理想的、没有传热损失的、具有对称的钟形放热规律的发动机来说，燃烧时间也在上止点时的热效率最高，与上述等容燃烧的情况相同。但是，在实际的汽油发动机中，燃烧时间会影响传热损失的速率。因此，最

7、佳的燃烧时间需要在燃烧时间导致的热效率损失和传热损失之间进行优化以达到最高的热效率。常规汽油发动机的最佳燃烧时间一般在上止点后5～10℃A范围内，有些发动机燃烧系统的燃烧时间还受到其他因素的控制。例如，一些汽油机的燃烧时间会受到燃烧效率的限制或爆燃的限制等。放热时间偏离上止点造成的热效率降低并不与燃烧放热时间偏离上止点的时间或曲轴转角呈线性关系。这是由于燃烧放热时间偏离上止点对热效率的直接影响是有效压缩比降低所造成的。活塞在上止点附近移动得较慢，因此在上止点附近燃烧时间变化对热效率降低的影响很小。当放热时间在上止点前后4-10cCA内变化时，热效率的降低

8、不到原来的2％。只有当燃烧时间进一步偏离上止点以后，活塞移动速度加快，热效率的降