张鹏博

摘要：本文基于AVL-boost建立一維发动机仿真模型，对采用无凸轮式配气型线的发动机整机性能进行数值模拟。仿真结果表明：采用无凸轮式配气型线可以根据不同工况灵活调整气门升程及相位，能够有效降低发动机部分负荷工况下的换气损失，改善发动机的动力性及燃油经济性，为无凸轮式配气机构的控制应用提供了理论依据。

Abstract： In this paper， a one-dimensional engine simulation model is established based on AVL-boost， and the engine performance applying cam-less valve profiles is numerically simulated. The results indicated that the valve lift and phase can be adjusted flexibly according to different working conditions by using the cam-less valve profiles. Under part load condition， the ventilation loss can be effectively reduced. Besides， the power and fuel economy performance can be improved. This study provides a theoretical basis for the control application of cam-less valve train.

关键词：发动机;无凸轮式配气型线;数值模拟;整机性能

Key words： engine;cam-less valve profiles;numerical simulation;performance

中图分类号：U464.134                                  文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）01-0005-02

0  引言

可变气门正时（VVT，Variable Valve Timing）技术已成为改善汽油机性能的关键技术，无凸轮式配气技术在理论上能够灵活独立地控制各缸气门动作，改善换气性能[1-3]。气门的运动规律是应用无凸轮式配气技术的关键，因此，无凸轮式配气型线的优化设计研究是非常有必要的。

本文基于AVL-Boost及AVL-Fire平台搭建了某天然气发动机一维及三维仿真模型，根据试验工况调整配气参数，结台架试验对仿真模型进行标定，验证了模型的准确性。探究了不同工况下采用无凸轮式配气型线后发动机性能的变化情况，总结了不同工况下无凸轮式气门型线的配气参数对发动机性能的影响规律。

1  计算模型

本研究基于某天然气发动机开展，其主要技术参数见表1。根据该表中的参数和相关已有的实验数据，利用AVL-Boost软件建立发动机一维整机仿真模型，所搭建的仿真模型如图1所示。

在Boost软件中搭建了压缩比为10.5、气门重叠角度为30°CA的天然气发动机一维仿真模型，在进气边界SB1和排气边界SB2中输入实际试验的压力与温度;在喷油器I1中编辑模拟工况下的空燃比;在气缸C1-C6中输入气缸的基本参数;发动机E1中输入发动机转速及点火顺序。……