通过增压器匹配提高发动机瞬态性能
2013-08-16郑广勇于秀敏侯福建谷京哲
吉林大学学报(工学版) 2013年1期
关键词:发动机
郑广勇,于秀敏,侯福建,谷京哲,魏 韬
(1.吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130022;2.中国第一汽车股份有限公司 技术中心,长春 130011)
由于整车在实际运行过程中大多处于瞬变工 况,因此,整车性能不但取决于发动机的稳态性能,发动机的瞬态性能对于整车的使用性能也是至关重要的影响因素[1]。广泛应用的GT-Power软件在增压发动机的增压器匹配模拟中的大多数分析工作都是以发动机稳态性能为目标进行的[2-3],由此匹配计算选出的增压器由于没有考虑瞬态响应的要求经常会导致整车加速响应性差的问题,甚至出现推翻原来的匹配方案重新进行增压器匹配工作的情况。本文应用GT-Power和Simulink两种软件建立了发动机瞬态过程模拟仿真平台,针对不同增压器匹配方案对发动机和整车的瞬态过程的影响进行了模拟,建立了发动机增压器瞬态模拟分析方法。最终对模拟结果进行了发动机台架和整车两种情况下的试验验证,通过模拟结果与试验结果的对比分析,验证了通过模拟分析改进发动机瞬态性能方法的可行性。
1 发动机瞬态性能仿真平台的建立
在瞬变过程中,喷油的响应速度要远远快于进气的响应速度,对于涡轮增压发动机来说更是如此。所以,针对涡轮增压发动机,如何通过合理匹配涡轮增压器,提高发动机进气的响应速度是改善发动机瞬态性能的关键[4-5]。整车加速过程中,由于涡轮增压器的滞后响应,在加速初期,增压压力的建立过程远远慢于喷油量增加过程,导致空燃比会有一个突然下降,发动机燃烧处在缺少空气的状态,燃油未完全燃烧,燃烧效率极低,降低了整车动力性和经济性[6-8]。……
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