停缸技術對柴油機性能影響的仿真及實驗研究.pdf

1、停缸技術因可以有效降低汽油機的油耗而被采用。面對燃油短缺和新排放法規(guī)對碳排放限制的壓力，停缸技術正逐漸從8缸、6缸汽油機應用到4缸甚至3缸汽油機上。汽油機停缸后節(jié)氣門開度增大以給工作缸提供更多的混合氣從而保證停缸前后功率不變，此時發(fā)動機節(jié)流損失減小，充氣效率提高，混合氣的燃燒品質得到提高，油耗降低。柴油機不具有節(jié)氣門，但停缸后工作缸的效率提高，燃燒得到改善，循環(huán)熱效率提高，油耗降低。此外，柴油機采用斷油斷氣式停缸后傳熱損失和機械損失減少

2、，油耗降低。
　　在國外停缸技術已應用到了4缸柴油機上，國內(nèi)由于柴油機在乘用車上應用較少，前人對柴油機停缸的研究較少，且大多是對8缸、6缸柴油機停缸仿真研究，缺乏停缸技術在小型柴油機應用時對油耗、排放、振動的全面實驗研究。因此，研究停缸技術在小型4缸柴油機上的應用具有較高的實用價值。
　　本文以某小型4缸柴油機為研究對象，對停缸技術在小排量柴油機上的應用進行了仿真與實驗研究。首先搭建了實驗臺架，完成了測功機的選型并對原機外特

3、性下的性能進行了驗證。其次，基于GT-power軟件建立了實驗用柴油機的模型，選取低、中、高三種轉速同一負荷率扭矩為模擬點，模擬了停1缸和停2缸時停缸位置對油耗的影響。在此基礎上實測了斷油式停缸時不同停缸位置的整機振動烈度。結合油耗、振動、傳熱損失等因素確定了停1缸和停2缸時的停缸位置。最后在斷油式和斷油斷氣式停缸模式下進行了停缸實驗。仿真與實驗表明:
　　(1)停1缸時停缸位置對油耗影響不大，停2缸時停2、3缸油耗小于停1、4缸

4、;斷油式停缸后缸內(nèi)等容度降低導致油耗增加，斷油斷氣式停1缸時的油耗與原機相比有增有減，斷油斷氣式停2缸后的油耗高于原機。
　　(2)斷油式停缸后NOx排放高于停缸前，但碳煙排放低于停缸前。斷油斷氣式停缸后NOx排放高于斷油式停缸，碳煙排放高于斷油式停缸但是與原機相比有增有減。
　　(3)停缸后的振動高于原機，但兩種停缸模式下的振動有高有低。停缸后的噪聲高于原機。
　　本文為停缸技術在小型柴油機上應用提供了研究依據(jù)，具體