【摘 要】
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由于全球能源紧张和环境恶化,混合动力发动机的开发已成为近些年应对能源紧缺和环境危机的主要技术方案之一。相比于传统的奥拓循环,米勒循环有着泵气损失小,有效热效率高的优点,因此成为混合动力电动汽车一种重要的热力循环。本文在国家重点研发计划项目课题“混合动力发动机整机设计与集成开发”(课题编号:2017YFB0103404)支持下,对米勒循环发动机EGR系统与增压系统进行集成优化匹配研究,在保证排放达标
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由于全球能源紧张和环境恶化,混合动力发动机的开发已成为近些年应对能源紧缺和环境危机的主要技术方案之一。相比于传统的奥拓循环,米勒循环有着泵气损失小,有效热效率高的优点,因此成为混合动力电动汽车一种重要的热力循环。本文在国家重点研发计划项目课题“混合动力发动机整机设计与集成开发”(课题编号:2017YFB0103404)支持下,对米勒循环发动机EGR系统与增压系统进行集成优化匹配研究,在保证排放达标的前提下,对发动机有效热效率和扭矩进行优化。研究工作有助于推动高效率国产混动汽油机设计和提升发动机整机性能。开展新能源电动汽车动力总成系统研究具有重要的学术价值意义和工程应用价值。本文以某国产发动机作为论文研究的原型发动机,建立了涡轮增压汽油机各子系统工作过程的数学模型,并将基于GT-POWER建立的汽油机仿真计算模型与试验数据进行对比,验证了该模型的准确性。开展了米勒循环发动机的系统特性仿真研究,分析了在混合动力汽车的行驶工况下,进气门晚关形式米勒循环对发动机换气过程的影响,对不同米勒循环进气门晚关角对发动机动力性和燃油经济性的影响进行了研究;分析了EGR系统对米勒循环发动机排放性、动力性和燃油经济性的影响,并对高压EGR管路倒流问题进行了研究;通过研究旁通阀开度对发动机性能影响,重新对旁通阀开度进行优化标定,得到了全工况下发动机旁通阀最佳开度,对米勒循环发动机与涡轮增压器进行了重新匹配。确定遗传算法为本研究的优化算法,并对米勒循环发动机多目标优化问题进行了数学描述。开发了GT-POWER与MATLAB/Simulink耦合程序,对遗传算法进行了参数设计,最终得到了遗传算法的优化结果,并根据寻优结果获取旁通阀开度MAP图、EGR率MAP图,以及增压压力MAP图和进气流量MAP图,完成了米勒循环发动机EGR系统与增压系统的集成优化匹配。图51幅,表7个,参考文献78篇
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