重型LNG發(fā)動機配氣相位及凸輪型線優(yōu)化.pdf

1、本文研究的LNG發(fā)動機以柴油機為基礎(chǔ)機型進行研發(fā)設(shè)計，由于LNG發(fā)動機與柴油機的燃料供給方式不同，采取預(yù)混合方式的LNG發(fā)動機不能繼續(xù)采用原柴油機的配氣相位。因原柴油機配氣相位的進排氣重疊角較大，會造成燃料的直接排放，既增加了燃料消耗，也不利于滿足排放法規(guī)要求。
　　 針對這種情況，本文利用AVL BOOST、AVL TYCON軟件對該型LNG發(fā)動機分別進行了整機性能模擬計算和配氣機構(gòu)凸輪型線的優(yōu)化設(shè)計，詳細(xì)分析了配氣相位對整機

2、性能的影響，并針對相位優(yōu)化后的凸輪型線進行了優(yōu)化設(shè)計，更好的滿足了配氣機構(gòu)的性能要求。主要研究工作如下：
　　 (1)利用AVL BOOST軟件建立了LNG發(fā)動機的整機計算模型，通過外特性試驗驗證了所建模型的正確性，在此基礎(chǔ)上計算分析了進氣遲閉角、排氣提前角和重疊角變化對LNG發(fā)動機性能的影響，并提出優(yōu)化方案。
　　 (2)利用AVL TYCON軟件建立了LNG發(fā)動機進排氣門配氣機構(gòu)運動學(xué)和動力學(xué)仿真計算模型，首先對比分

3、析原凸輪型線和相位優(yōu)化后型線的配氣機構(gòu)運動學(xué)和動力學(xué)性能，之后根據(jù)分析計算結(jié)果，提出優(yōu)化方向，對相位優(yōu)化后的凸輪型線進行優(yōu)化設(shè)計，并進行動力學(xué)計算以驗證其是否滿足動力學(xué)性能要求。
　　 整機性能模擬計算結(jié)果表明，在其它相位角不變時，重疊角減小會使LNG發(fā)動機的動力性迅速下降，因此在減小重疊角的情況下，需優(yōu)化進氣遲閉角和排氣提前角，才能在保持LNG發(fā)動機動力性的基礎(chǔ)上降低燃?xì)庀穆屎蜏p少CH4的直接排放。由配氣機構(gòu)運動學(xué)和動力學(xué)模